基于PEBB模組的風(fēng)電變流器模塊化研究.pdf

1、風(fēng)電場大都位于交通不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)或海上，工作環(huán)境惡劣使得風(fēng)電變流器易損壞且難于維護(hù)。針對該問題，該文提出一種新型的變流器智能模塊化技術(shù)，即PEBB（電力電子模塊）模塊化技術(shù)。該技術(shù)使得變流器性能更穩(wěn)定、體積更緊湊，易于現(xiàn)場快速更換，提高風(fēng)機(jī)利用時(shí)效；同時(shí)賦予其在線智能故障診斷功能，該功能使得變流器模塊的工作狀況能夠被及時(shí)掌握，發(fā)生故障的模塊能夠被準(zhǔn)確定位并及時(shí)更換，大大提高了變流器的可維護(hù)性。針對該課題做了如下研究：
　　首先研究

2、了基于PEBB模組的整個(gè)變流系統(tǒng)。針對該系統(tǒng)分別建立了變流器的數(shù)學(xué)模型，并給出相應(yīng)的控制策略；此后根據(jù)給定輸入電壓、輸出功率等參數(shù)，設(shè)計(jì)了變流器主電路器件參數(shù)，包括機(jī)側(cè)濾波器、網(wǎng)側(cè)濾波器、直流電容、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）模塊等。
　　其次對模組中IGBT并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)做了深入研究，對并聯(lián)IGBT模塊間存在的均流問題進(jìn)行了詳細(xì)研究。分析了不同因素對其動(dòng)靜態(tài)均流的影響，通過充分的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模塊并聯(lián)均流技術(shù)的可行性。
　　然

3、后對PEBB模組及模組并聯(lián)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。確定了單個(gè)模組和模組并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，開發(fā)了模組中底層控制系統(tǒng)，重點(diǎn)分析了模組并聯(lián)間的環(huán)流問題并對比了環(huán)流抑制方案。用MATLAB/Simulink搭建了不同方案下模組的仿真模型，證實(shí)了理論分析的正確性。采用仿真得出的最合理方案搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方案的可靠性和正確性。
　　最后通過調(diào)整PEBB模組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了熱優(yōu)化研究，計(jì)算了PEBB模組內(nèi)發(fā)熱部件的熱功耗，包括IGBT模塊、均流