ABB傳動公司目前主要有兩類產品應用于風力發電系統,一類是應用于雙饋發電機系統的變頻產品 ACS800-67,一類是應用于永磁同步電機且無齒輪箱(直驅系統)的變頻產品ACS800-77,這里主要介紹ACS800-67。
控制原理
ACS800-67 風力發電變頻器主要和帶有轉子繞組和滑環的感應式發電機一起使用,連接于雙饋發電機轉子和電網之間,該變頻器既可以安裝在塔基處也可以安裝于發電機艙內。
當風速變化時,ACS800-67 通過內部控制快速增加或降低轉子磁場的旋轉速度,保證發電機獲得最優滑差,達到獲得最大發電量的目的。該傳動單元也可以完成在將定子輸出接入電網之前使定子輸出電壓和電網電壓同步的目的。在脫離電網時,傳動單元通過將轉矩給定調整為零,使定子電流減少至零,以便將發電機從電網脫離。
網側變流器是一個基于IGBT模塊的變流器,將輸入的三相交流電整流為所需的直流電,為轉子側逆變器供電。網側變流器控制對象為直流母線電壓和網側無功功率,通過檢測網側兩相電流和直流母線電壓,采用直接轉矩的控制方法。
轉子側變流器包含一個或兩個基于IGBT 的逆變器模塊,將直流電逆變為產生轉子磁場所需頻率和幅值的三相交流電,向轉子繞組供電。轉子側變流器控制對象為轉矩和無功功率,通過對轉矩的控制實現對發電機有功功率的控制,通過對無功功率的控制完成對發電機轉子磁場的建立,實現對發電機無功功率的控制。