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1风力发电系统简介安全注意事项变流器简介安装与接线2345安全注意事项（1）非专业人员不得安装和维护变流器。在开始安装之前，发电机和变流器必须和电网隔离，并在发电机转子上使用机械抱闸装臵。在操作在将变流器的接线及电机接线断开之前，严禁进行线间绝缘测试。运行变流器之前，必须确保变流器已可靠接地。禁止接触带电的变流器、发电机电缆和发电机。要接触这些部件，必须在断开输入交流电源后五分钟并用万用表测量接触处对接地点电压，确认变流器已放电完毕。6安全注意事项（2）小心烫伤,变流器机柜内的某些部件，如功率半导体的散热器等，在断电后还需要一段时间后才能冷却下来。在变流器或外部控制电路带电时，严禁操作控制电缆。印制板上带有对静电十分敏感的元器件，请不要直接接触印制板。当主电路带电时，单板可能带有危险的电压。安全永远是第一的，没有什么比生命更重要的风力利用率风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样.风并非推动风轮叶片,而是吹过叶片形成叶片正反面的压差,这种压差会产生升力,令风轮旋转并不断横切风流。风力发电机的风轮并不能提取风的所有功率.理论上风电机能够提取的最大功率,是风的功率的59.3%(贝兹理论）.大多数风电机只能提取风的功率的40%或者更少，一般是25%到40%左右。功率曲线风力机输出功率-转速特性曲线,从图中可以看出,在某一固定转速下,风速越大风力机输出功率越大,n较小或太大时,风力机输出功率都会降低.实线为不同风速下风力机输出最大功率的连线,也称为最佳功率负载线.控制风力机始终跟踪其最大功率点,即工作在最佳功率负载线上就是闭环风力发电系统所追求的控制目标.风力机只有在最佳叶尖速比下运行（线速度比风速）,才能输出最大机械功率。首先三相690V的电进来，并联一个避雷器其中避雷器内含一个压敏电阻在750的时候触发导通，再经过用户690V，和辅助变压器400/230V辅助供电经过断路器，过软起电阻给母线充电一般可以到达690*1.4=966V左右，但是在我们的后台软件上充到850V左右，在软起回路断开，主接触器闭合经过CLL的滤波电路，CLL是滤除高次的谐波，网侧模块整流到母线是1050V,在经过转子侧的模块逆变经过L2可以有效降低输出电压的变化率，改善转子承受的电应力，延长发电机转子的绝缘寿命。转子速度达到1290rmp左右并网,而且波形输出与电网的完全保持一致。变流器功率模块图变流器变速恒频原理当风速变化导致发电机转速变化时，变流器通过控制转子的励磁电流频率来改变转子磁场的旋转频率，使发电机的输出电压频率和电网保持一致，从而实现风力发电系统的变速恒频发电。通过改变转子励磁电流的频率、幅值、和相位可以实现发电机频率、有功、无功的调节，满足客户对风力发电系统的不同需要。双馈发电机定子绕组接电网，转子绕组有可调节频率的三相电源励磁，一般采用交直交变流器供以低频电流。双馈发电机可以在不同风速下运行，其转速可以随风速变化作相应调整，可以工作在同步转速之下，也可以在同步转速之上，通过控制转子的电流，保证定子并网输出的电压和频率不变，由此必须实现对转子侧的励磁电流的幅值，频率，相位，相序的控制。根据感应电机定子转子绕组电流产生的旋转磁场相对静止原理，可以得到电机运行转速与定子，转子绕组电流频率关系数学表达关系。F1=pn/60+f2；F1=pn/60-f2当转速n开始变化的时候，调节f2，可以使f1保持不变，即可与电网保持一直，实现风力发电机变速恒频控制。当nn1时候，风力发电机处于亚同步转速运行，取正号；当nn1时候，风力发电机处于超同步速度运行，取负号。当n=n1时候，f2=0变流器向转子提供直流励磁，此时发电机是同步电机运行。器件的作用1.网侧模块用于将输入的三相交流电整流为变流器直流母线所需的直流电，或将转子侧模块输出的能量回馈电网，在电网波动的情况下维持直流母线电压的稳定，还有调节网侧的有功和无功。在软起主接触器闭合的时候在网侧开始调制，调制的目的是使主接触前后的波形保持一致避免产生一个很大的冲击电流。2.CLL滤波器接在电网和网侧模块之间，用于吸收高频分量，防止变流器的开关噪声污染电网。3.转子侧模块连接在发电机转子上，通过调节转子励磁电流实现系统的变速恒频发电以及发电机有功、无功的调节。4.L2滤波器（du/dt电抗器）可以有效降低输出电压的变化率，改善转子承受的电应力，延长发电机转子的绝缘寿命。5.Crowbar模块在电网电压骤降的情况下，对发电机转子绕组进行短路，为转子电流提供旁路通道，抑制转子侧过电流和直流母线过电压，实现对整个系统的保护.6.霍尔电流传感器，基于霍尔效应，输出电压与流过一次侧电流大小成正比,一次侧电流方向改变输出极性也改变，所以可以测量交流电和直流电，对波形也没有特别的要求；适用频率范围也较宽。直流和交流电流都可以测量，普通电流互感器只能测量交流电流。普通电流互感器使用时，二次侧不能开路，霍尔电流传感器可以开路，除此外还有它的精度较高频率宽度较大，还有在整流出来的电路含有纹波电路它也能较准确的测量出来。低压穿越：低电压穿越能力是当电力系统中风电装机容量比例较大时，电力系统故障导致电压跌落后，风电场切除会严重影响系统运行的稳定性，这就要求风电机组具有低电压穿越能力，保证系统发生故障后风电机组不间断并网运行。风电机组应该具有低电压穿越能力：a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行625ms的低电压穿越能力；b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行；c）风电场电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。在发电机转子侧装有crowbar电路，为转子侧电路提供旁路，在检测到电网系统故障出现电压跌落时，闭锁双馈感应发电机励磁变流器，同时投入转子回路的旁路（释能电阻）保护装臵,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用，以此来维持发电机不脱网运行。并网：当电网的容量比发电机的容量大的多的时候（大于25倍），发电机并网造成的冲击电流电流可以不考虑，但风力发电机组电机容量越来越大，目前已经发展到兆瓦水平，而会对发电机组的各部件造成损坏。更为严重的是，长时间并网冲击，甚至还会造成电力系统的应接力以及威胁其他发电机组的正常运行，必须通过合理的发电机并网技术来抑制并网冲击电流。DFIG转子交流励磁后，DFIG和电网之间构成了柔性连接。所谓的柔性连接，是指可根据电网电压、电流和DFIG的转速，通过控制机侧模块来调节DFIG的转子励磁电流从而精确的控制DFIG定子电压，使其满足并网条件。空载并网方式：并网前DFIG空载定子电流为零，提取电网的电压信息（包括频率，相位，幅值）做为依据供DFIG控制系统实现励磁调节，使建立的DFIG定子空载电压与电网的频率，相位和幅值一致。上电前检查1、确保在变流器里没有异物遗留；2、确保地线、电网、定子和转子功率电缆连接正确且按要求力矩打紧,用万用表简单测量对地不短路。3、确保码盘信号电缆连接正确并选择正确的码盘供电电压5V或者24V；4、确保用户配电端子排和主控交互信号端子排电缆接线正确、牢固，开机设臵完成以后Mita511通讯模块2,3指示灯同频闪烁。5、检查X9.1的端子9与10、端子11与12、端子13与14是否可靠连接，如果不用，必须确保端子排X9.1的端子9与10、端子11与12、端子13与14短接，不短接会产生一个很大电压会击伤人，也会损坏电流互感器寿命。。变流器上电步骤和现象如下：1、闭合变流器外接电源开关（一般来说是箱式变压器开关）；2、闭合内部断路保护开关，此时并网柜前门板上电源指示灯亮（Q4和Q36必须都闭合），表明变流器已上电；3、配电柜内的UPS需要手动开启后并切换到逆变模式，此时可以开始后面的调试工作。启动监控软件把USB延长线的一端插入USB转光纤块，另外一端插入计算机的USB口，启动我们的HopewindMonitor监控软件。通信参数设臵在确认光纤连接正确的情况下，在菜单栏中点击“配臵”→“通讯设臵”或工具栏上的图标在通讯端口处选择USB转光纤模块的COM点击“测试连接”按钮，若测试成功后，会弹出所示界面，点击“确定”按钮。用户切换在建立通讯连接以后，用户需要切换权限到“高级用户”权限，在菜单栏选择“管理”→“切换用户”，弹出如图输入用户密码，单击“确定”按钮以后，软件将开放所有“高级用户”的权限。开机参数设置功率曲线设臵和“电机参数设臵”是类似的，用户可选择下拉框中合适的功率曲线，或者直接修改列表里面的值，单击“设臵”按钮，如果设臵成功单击“确定”，完成功率曲线1设臵，随后单击“下一步”，进行功率曲线2设臵。功率曲线2的设臵方式和功率曲线1的设臵方式是相同的，按照上述操作即可。用户也可以不设臵功率曲线，直接点击“下一步”，进入到批量参数设臵界面。参数固化：单击“确定”按钮，参数将被固化到变流器内部的非易失存储器中，这样即使控制系统下电后，上述参数设臵仍然有效。风场常用调试方式：1.主控控制：变流器接受来自MITA4100的指令，并按照MITA4100指令进行运行，此模式为正常风场的运行模式，风场运行时需要设臵成此模式实验室常用调试方式1.主控联调：与“主控控制”模式的区别在于，变流器不接收主控发送的模拟信号。此模式用于出厂前的风机系统测试。2.单步调试：利用监控软件对变流器进行单步调试。此模式用于变流器在没有主控的情况下的整机单步调试，判断故障的时候风场运用比较多。3.模块调试：（单步调试）利用监控软件对变流器进行单步调试。此模式用于变流器的风冷和水冷功率模块调试维护变流器之前必须在系统停机并且不带电的情况下进行，并按以下步骤进行操作：1.控制变流器脱网停机。2.断开电网前端箱式变压器开关。3.手动关闭配电柜上的UPS。4.操作完以上后，等待5分钟可以测量下母排电容电压是否安全电压。5.判断故障时候需要通过事件记录：获取变流器内部故障记录已经开关动作顺序；故障录波：需要录取故障瞬间时候的波形帮助判断。6.判断故障可以根据通过后台，看是那步引发那步故障；通过LED故障看出；观察器件表面等；通过测量比较方法；还有通过电路图排查，一般使用分段排查，或则在说明书后面有故障总录这个比较重要，涵盖了大部分故障处理方法，整个风力发电设备任何一个环节故障，都可能引发变流器报错，我们也可以帮助判断相关故障。3435并网柜主要用于实现变流器与电网的并网脱网，并提供部分配电需求。配电柜主要满足用户配电需求，实现与主控制器的信号转接功能。363738控制盒主要用于信号采集及处理、产生控制信号、完成与主控制器和后台的通讯等功能39功率柜实现转子转差功率和电网的交互与传输，对转子励磁电流进行控制，从而实现对定子电压、频率、有功和无功的控制4041变流器底部有12个直径为16mm的安装孔，建议使用M14螺拴固定在底座上424344名称标识对应功能对应控制开关X81690VAC用户配电电源Q5234NPEPE5主控690VAC电网电压检测Q9678NPEPE9400VAC助爬器电源Q11101112NPEPE名称标识对应功能名称标识对应功能X41码盘A＋X912码盘A－23码盘B＋34码盘B－45码盘Z＋56码盘Z－67码盘电源＋78码盘电源－8X3192CAN-H103114CAN-L125CND1361471581645名称标识对应功能名称标识对应功能X9.11X101223主断路器失压脱扣控制接点（来自主控）344556677889电网U相电流检测（不用时需短接）9101011电网V相电流检测（不用时需短接）11121213电网W相电流检测（不用时需短接）131414）151516164647变流器保护地线接线排位于并网柜下部右侧面上，将该接线排和风机系统的保护地可靠连接即可。48外螺纹公称直径（mm）拧紧力矩（kgf·cm）拧紧力矩（N·m）21.90.22.53.90.436.90.74161.65333.2655