一种基于中压级大容量永磁直驱风机的新型直流并网变流器

摘要

提高单机容量是海上风力发电技术发展的趋势,基于低电压级的大容量发电机和功率传输网络会产生大电流,造成持续的能量损失、电压降落等问题.采用中压级的发电机和变流器能够解决电流过大的问题,但由于电子开关器件的耐压限制,传统三电平变流器已无法满足;同时交流汇集交流传输方案并网复杂、变压器笨重、成本高等缺点愈发明显.针对上述问题,本文提出了一种新型直流并网变流器,采用模块化级联和串联升压的拓扑结构,不仅满足了电力电子器件耐压要求,相比于传统MMC变流器桥臂和模块数量都减少了一半,同时采用载波移相PWM调制从拓扑结构上实现了均压,避免了复杂的控制.通过构建10MW/10KV风机和变流器的仿真模型验证了整套系统的有效性.