1.3.2 690V電壓分析
風機逐臺并網,觀察690V波形,如圖2所示,說明690V波形的畸變,是造成400V畸變的原因。
![](http://www.al-hams.com/file/upload/202206/08/171402661.png)
圖2:不同并網風機臺數下波形圖
2. 原因分析
雙饋機組的電氣拓撲如圖3所示。雙饋機組定子直接并網,轉子通過變流器并網。有3個因素能引起690V電壓變化,分別為:雙饋電機自身、網側變流器、機側變流器通過電機作用到690V電網。
![](http://www.al-hams.com/file/upload/202206/08/171448141.png)
圖3:雙饋機組電氣拓撲圖
2.1 雙饋電機自身原因分析
如前所述,畸變頻率為3180Hz,雙饋電機為電磁部件,定子頻率為50Hz,雙饋電機自身不發出如此高的頻率;同時電機的機械振動也無法產生如此高的頻率,因此與雙饋電機自身無關。
2.2 網側變流器原因分析
風電機組采用雙饋變流器,電路連接如圖4所示。
![](http://www.al-hams.com/file/upload/202206/08/171549651.jpg)
圖4:雙饋變流器電路連接
網側變流器通過LCL濾波器連接到電網。LCL濾波器對高頻有濾波作用,3180Hz的頻率很難通過這個濾波器傳導到電網,通過波形實測,網側變流器傳導到電網的最高頻率為1220Hz,而且分量幅值很低,如圖5所示。
![](http://www.al-hams.com/file/upload/202206/08/171617381.png)
圖5:網側變流器輸出波形
由于網側變流器的高頻分量為1220Hz,與畸變的3180Hz不符,因此網側變流器不是造成400V畸變的原因。
2.3 機側變流器通過電機作用到690V電網分析
雙饋電機數學描述如圖6所示,機側變流器高頻分量可以通過轉子漏感、定子漏感傳導到定子側,在耦合到690V電網。
通過波形實測,確認機側變流器的高頻分量與400V畸變相符,400V畸變由機側變流器的高頻分量通過雙饋電機耦合到電網690V側,再由690V通過輔助供電變壓器耦合到400V形成。400V畸變與機側變流器的高頻分量相符。
改變機側變流器IGBT開關頻率,400V畸變特征頻率也隨之變化;而改變網側變流器IGBT開關頻率,400V畸變特征頻率不變化,證明400V是由于機側變流器的高頻分量引起。
![](http://www.al-hams.com/file/upload/202206/08/171841601.png)
圖6:雙饋電機數學描述(等值模型)
變流器內部電路結構如圖7所示,濾波器為LCL結構。對于來自發電機的高頻分量,需要通過“電感”(約為120uH)才能達到電容C,并被吸收,對于之前的3180Hz畸變,阻抗約為2.4Ω,但耦合到電網約為毫歐級阻抗,阻抗相差百倍以上;LCL對于來自發電機的高頻衰減能力非常有限。