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4 整体风电并网逆变器控制系统的仿真研究 27
4.1 模型参数设置 27
4.2 全有功与全无功逆变 27
4.3 无功调节测试 28
4.4 功率吸收现象： 29
4.5 总结 30
5 结论 31
1 绪论
11.2 风力发电机类型简述
（1）双馈感应发电机型风机
第1代风力发电系统采用的是双馈感应发电技 术。所谓双馈型发电机是指将发电机的定子绕组发出的电能直接接入到电网中，转子绕组通过交直交变频器与电网相连接，当风机的转速发生变化时，调节转子上电流的频率，保证定子能持续发出50Hz的电能。当转子转速低于电机同步转速时，转子处于发电状态，否则处于电动状态，此时需要从电网中提取能量，其转子电流基本上是定子电流的1/3，因而变频器容量较小，其电压等级一般是低压（690V）
（2）直驱感应发电机型风机
直驱感应风力发电机属于全馈型，即发电机发 出的电能全部通过变频器送到电网中去，变频器的容量较大，属于第2代风力发电技术。其电压等级分为低压（690V）和中压（3000V）两种。对于3MW的机组，690V时变频器的电流大约3000A；3000V时变频器的电流大约500A
（3）直驱永磁感应风力发电机型风机
直驱永磁感应风力发电机也属于全馈型，属于 第3代风力发电技术，其电压等级也分为低压（690V）和中压（3000V）两种，目前趋向于采用中压等级.
（4）超导无刷直流发电机型风机
超导直流发电机是代表目前世界先进水平的最 新一代风力发电技术，能够直接发出直流电能，从而省去了变频器前端设备，使得电气设备配置更加简单，是未来的发展趋势，但是目前该技术还仅仅处于概念研发阶段。
1.3 直驱型风力发电机和双馈型风力发电机的特性比较
表 1.1 直驱型风力发电机与双馈风力发电机特性比较
由上表可清晰的看出双馈型风力发电机组与永磁直驱风力发电机组的优缺点，而永磁式风力发电机组有着技术成熟，文护成本低系统稳定性高，发电效率高的优点，所以探究直驱式风力发电组并网逆变器是很有必要的。逆变器需要电力电子器件的支持，下面介绍电力电子器件的类型以及发展。
1.4 电力电子器件的发展
电力电子器件的发展推动了逆变器的发展，在新能源发电特别是太阳能，风能发电并网系统中起着至关重要的作用，也正是由于电力电子器件的发展，风力发电才有了今天的成果。
1957年可控硅(晶闸管)的问世，为半导体器件应用于强电领域的自动控制迈出了重要的一步，电力电子开始登上现代电气传动技术舞台，这标志着电力电子技术的诞生。20世纪60年代初已开始使用电力电子这个名词，进入70年代晶闸管开始派生各种系列产品，普通晶闸管由于其不能自关断的特点，属于半控型器件，被称作第一代电力电子器件。随着理论研究和工艺水平的不断提高，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极性晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展，被称作第二代电力电子器件。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型第三代电力电子器件异军突起，而进入90年代电力电子器件开始朝着智能化、功率集成化发展，这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。这同时推动了并网逆变器向结构更简单，控制效果更好，成本更低廉的方向发展，对于风力发电及其并网的发展做出了长足的贡献。
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