永磁同步风力发电机高频共模电流谐波分布及幅值影响因素研究

摘要

永磁同步发电机由于能量密度大、结构简单、运行效率高等优点,成为风力发电系统广泛使用的机型之一。永磁同步发电机在通过变流器向电网供电时,变流器产生的高频共模电流会带来严重的电磁干扰和轴承电腐蚀问题。定量研究共模电流频谱分布以及幅值的影响因素,就可以根据需要人为地改变共模电流的谐波分布,将共模电流的幅值控制在合理的范围内,从而降低共模电流对系统的负面效应。该文从一台MW级风力永磁同步发电机的共模电流测试实验出发,提出一种变流器-电缆-电机的建模及实验提取参数的方法,从时域和频域两个方面验证了模型的准确性。在此模型基础上,针对谐振和上升时间两个因素,对共模电流的谐波分布和幅值的影响进行定量分析和仿真研究,结果表明,共模回路阻抗决定共模电流的谐波分布,共模电流上升时间与共模电流的幅值成反比。