大功率风电机组经济性选型研究

自从21世纪出现了能源危机之后,人们便加快了研究清洁能源的步伐,其中风电是最重要的一项清洁能源,许多国家都以风电作为清洁能源研发的主要研究方向。我国自2008年起,风电行业得到了迅速的发展,但是大功率风电项目的成本较高使得我国风电发展被经济问题所制约。探索如何降低风电成本从而促进风电行业发展具有十分重要的意义。我国目前所采用的风电机组在设计和施工方面都不够完善,考虑到建设成本和度电成本,寻找一个经济适用的风机对于我国现阶段风电发展是十分重要的。基于风电发展所得出的最基本的结论大致有四点,第一点为风电组机所得到的投资总额和工程造价。第二点为风电机组用电成本。第三点为单位千瓦建设成本。第四点则为技术发展的趋势。综合上述四点便能够寻找并评选出一个当下最经济实用的风机。

基于MPPMSG及混合式3L变流器的新型风电变换系统的设计和比较

在MW级大功率直驱风电系统中,发电机出口电压等级经常采用较低的690V,因此额定电流等级比较高,这对于全功率变流器设计是不利的。常规的解决方案是采用传统的两电平变流器并联来分摊容量,但是这是一种效率不高的解决方案。相比之下,多电平变流器具有较高的效率以及优越的谐波性能,只是在低压应用中半导体成本很高,而且还存在电容电压平衡控制的问题。文中提出一种基于直驱多相永磁同步发电机(MPPMSG)的三电平混合式变流器的拓扑方案,用以替代传统的三相发电机和两电平变流器并联的方案。通过三电平变流器的串并联组合,这种新方案不仅能够克服三电平变流器电容中点电压平衡和三倍基波电压脉动,而且其成本也与常规两电平并联方案相当,最重要的是这种方案具有较高的效率。论文详细讨论了这种技术方案的拓扑结构、参数设计、电容平衡控制以及损耗等问题。