电力电子技术在风力发电中的应用

2014-05-07 11:29

　　2.超导储能器(SMES)

　　开发超导线圈储能的可行性，美国在20世纪90年代就开始研究了。超导线圈可在超导温度下流过极高电流密度的大电流而不消耗电能，是储存电能的最佳选择之一。利用超导储能可以吸收或发出有功和无功功率，响应快，容量大，大大减少了电路的损耗。

　　使用超导储能技术使风力发电机组输出电压和频率稳定，从而使电网稳定。文献[7]在详细介绍了超导储能SMES的调节原理及其最优控制方法的基础上，提出在并网型风力发电系统中，建立了SMES模型，同时用基因算法对SMES的控制参数进行寻优，仿真结果表明，SMES单元用于并网形风力发电系统可实现对电压和频率的同时控制，提高了输出稳定性。

　　3.不间断电源(UPS)

　　不间断电源(UPS)是指当交流输入电源发生异常或断电时，还能继续向负载供电，并能保证供电质量，使负载供电不受影响的装置。现代UPS普遍采用脉宽调制技术和IGBT、功率M0SFET等现代电力电子器件，效率和可靠性得以提高。并引入微处理器软硬件技术，实现了智能化管理，可进行远程维护和远程诊断。风能的随机性较大，发电的稳定性也受到限制，对较偏远地区或者单独运行的风电场来说，不间断电源的使用很有必要。

　　三、输电技术

　　风力发电场的建立选取风力资源丰富的地区，一般都远离城镇，线路的输送能力也成为风力发电的重要考虑因素。现在主要采用的是交流输电方式，但存在很多缺点，HVDC已经开始进入风电输电领域。高压直流输电是应用换流技术将交流电转换为直流电输送到落点处再逆变为交流的一种输电技术。它的优点是：可以用来实现异步联网，线路造价和运行费用较低，一般不需要增加额外装置，更易于实现地下或海底电缆输电等。新一代HVDC技术采用GTO、IGBT等可关断器件，以及脉宽调制(PWM)等技术，它的采用进一步改善了性能、大幅度地简化了设备、减少了换流站的占地、而且降低了造价，使直流输电更有竞争力。目前，全世界HVDC工程已达60多个,总设备容量超过40GW。

　　轻型直流输电HVDCLight，以电压型换流器(VSC)和绝缘栅极双极晶体管(IGBT)为基础，可在无源逆变方式下运行，更方便连接各种分散式电源。对于海上风电场的长距离功率输送来说，HVDCLight是一种较好的选择，它允许海上风电场的交流网络与电网不保持同步运行，一旦网络发生故障,可以迅速恢复到故障前的输电能力。瑞典已经建成了第1个实验性HVDCLight工程-赫尔斯扬(Hellsjon)试验工程，在丹麦，HVDClight也已被应用到大型海上风电场的输电工程中。

<上一页 1 2 3 4 5 下一页> 余下全文