延吉市新赛电源研究所

      新赛牌风力发电一体化逆变器性能简介   
   新赛牌风力发电一体化逆变器是根据风能发电系统的特点采用优选的主回路拓扑结构模式，即先直流升压>后进逆变输出。同时升压后的直流电压再给蓄电池充电。当直流输入容量不足时或风力发电仃止发电时，由蓄电池放电协助供电。
  在主回路拓扑结构中直流前级输入采用独特的三重升压电路，该三重升压电路具有非常高的工作效率《95-98％》使提供给后级逆变保持一个稳定的直流电压。(在三相输出电压机型中，采用了国际上**先进的可四象限运行的全高频三相四桥臂拓扑回路),在同一机箱(柜)里无缝链接和融合了风力发电机控制、充电控制和逆变器及防雷模块箱、市电/逆变切换交流配电的优化组合。
特点：
1、主回路采用德国英飞凌公司第四代高速大功率IGBT模块，充分利用高速低功耗的特点，即满足了高功率输出又使整机的体积小巧玲珑。
2、主控制部分采用美国Microchip公司2011年**发布的具备高达4M超高速率的12-32通道AD采样DSP芯片和(飞斯卡尔原莫托罗拉)公司**当今**先进的32位ARM+DSP双核的ARM-CortexM4内核K60XXX控制芯片，充分利用了3-8个DSP芯片,(视功率大小及功能决定)的高速运算功能和丰富的逻辑控制及精细模拟检测功能，把ARM/DSP的各种功能发挥的淋漓尽至, 可同时对并联运行的每一组风力发电机作各种必要的运行状态检测并调整。高新控制理论与先进前卫型的高端器件把20KW-5000KW等级中等功率型的风力发电系统在滿功率状态运行下的动态平衡得到了**的解决。
3、一体化风力发电逆变器因为有很宽的输入电压范围，可以在风力发电机较低转速时切入运行。尽管这时输出电压仅额定值的33-60％左右，并实际有效功率数值不大，但至少也在额定输出功率值的11-36％之间，因为目前市场流通的大部分企业供货的风力发电控制器均采用普通并联型充电的方式，(尽管这种方式简单但却浪费了很大一部分电能)风力发电机控制器在对风力发电机输出电压的控制仅为简单的整流滤波，当发电机输出电压过高时则采用卸荷方式硬性把电压降下来而达到**限止充电电压和电流。所以说不论是PWM卸荷方式或继电器分档卸荷方式多无法解决风力发电机在高、低电压输出时的系统有效出力或者说是**大可使用电能的问题，而这叚低电压输出则是中低风速时实际存在的现状。
  以50KW等级风力发电机为例，50KW电机多数额定输出电压为AC380V，整流滤波后为DC514V左右，常规的蓄电池标配为2V500AHX240个串联使用，也**是说蓄电池**高充电压为2.3~2.41VX240个=552~580V**截止放电电压为1.7VX240个=408V。从408V~580V这个电压范围也**是配套蓄电池充放电电压、及逆变器输入电压设定的参考依据。当风力发电机在中低速运行时发出的电压经整流滤波后如不足于达到DC408V这个阀值或者说不高于蓄电池组的电压，那它会全部被当作无效能量被挡在外面了，发电机发出的中低电压即充不电又不能给后级逆变器供电。针对这种现象我们提供的一体化逆变器的前级输入通过三重升压手叚，通过大幅度的升压把风力发电机大于额定输出电压33％以上的电压(以380V为例，实际电压为125V以上的电压)输出提升到560-600V可使用范围，满足了蓄电池充电和后级逆变器的正常使用。把这一叚输出33-60％范围内的有效电压的功率给充分利用了起来。因为当发电机额定输出33％电压时，此时发电机输出功率为额定容量的11％，当发电机额定输出60％电压时，此时输出功率为额定容量的36％，平均一下，也有额定容量的23.5％的输出功率得到了有效的利用。4、当风力发电机输出高于额定电压时，它并不是象常规风力发电控制器为了防止蓄电池的过充电而通过卸荷电阻的投运来降低电压，而是采用动态功率分配模块、双电池组蓄能的方式来调节并吸收多余的电能(我们在这系统中采用了两组蓄电池)，其中A组电池组作为正常充放电使用，B组电池组专作风力发电机输出过高电压时的储能使用。在风力发电机输出电压高或A组电池已充滿的状态下时，断开A组电池充放电回路，接入B组电池充电储能。在风力发电机输出电压低于额定值33％时，需要电池放电状况时，先由B组电池组放电并腾出空容量以利下次储能再用。然后再由A组电池组投入继续放电。
  根据现场观测，常规的风控模式每天平均累计需要卸荷电阻投入运行的时间不超过3小时，这种状态下却是风力发电机**大出力的时候，把这部分电能通过由现代电力电子技术组成的动态功率分配模块合理的调配好充电储能容量、放电使用容量的关系式可**上挖掘风力发电机的供电能力，使之达到在风力发电机发出中低电压时可升压利用，高于额定电压时储能不放弃。所以仅第3、4这两项功能的利用**同比相同容量等级的分列控制器和逆变器增加了21％-35％的出力。并且该动态功率分配器由于配备了运用超前控制动态伺服机理的专家软件，所以采用后极大的改善了以往直流供电系统中蓄电池短寿命的状态，可使蓄电池真正的达到了出厂使用寿命。并极大的提高了风力发电系统无风、弱风时的持续供电能力。(此项功能对非储能型并网逆变器可不选用)(根据用户需求，也可采用单电池组方案)
5针对蓄电池容量的增大，配备有蓄电池的在线运行管理系统。可在工作时动态调整充电电压和电流，并给出每个电池的运行工况，此功能可大大的延长蓄电池的寿命。(此项功能对非储能型并网逆变器可不选用)
6、针对50KW以上容量等级的风力发电机控制部分采用了过压、欠压、过功率、风机温度、风机注油、风机予热、风速、风向、发电机励磁调控、强制抱闸剎车、发电机电磁短路软刹车、紧急仃机等多种输入控制检测保护措施及手叚以保证风力发电机系统可靠的运行。
7、针对高端用户对风力发电机输出控制的要求，在一体化逆变器输入端采用了背靠背全控型PWM整流模式，该方式可使输入端的功率因数达到0.99，极大的提高了风力发电机的有效出力(该方式目前仅对单机为100KW及以上的机组提供)。
8、增设了市电(柴油机发电)/逆变输出自动切换和市电(柴油机发电)充电功能，在100KW及以上等级的市电逆变输出切换装置采用了类似在线式UPS输出的方式，即输出切换时，负载不会瞬间掉电。(选购项）弥补了风能及电池容量有限的不足之处，又使的使用更加方便和完善。(此项功能对并网逆变器可不选用)
9、灵活的各种有线/无线远/近程网络、光纤、通讯接口，(包括RS-232/485/CAN2.0/TD)可方便的与上位电脑联接。实现远程控制及视频监控。特别是远程无线控制依托**的3G通信网络平台，只要按装地点手机有信号能正常接听、打出电话，**可以采用远程无线控制风电系统的正常运行。也**是说，坐在办公室(控制室)可方便的对远程几千公里外的现场运行风力发电糸统作视频观察和数据调节及运行控制。
10、国内外**电源技术及理念的吸收、消化、改进的移植。
11、内置多级双兀型滤波器、及B/C/D级避雷器（60-100KA）可有效的防雷、防高脉冲波，使EMR、EMC指标达到了很高的指标，可适应于高端通讯设备使用。
12、具备了软冲击并网特性、锁相环频率检测与锁定能力、及**的低电压穿越功能和孤岛检测执行功能，使并网逆变器的各项技术指标更加趋势**。(此条款仅适用于并网逆变器)。
13、采用国际上**先进**高端的全高频三相四桥臂高效率无变压器式的正弦波逆变器技术，该新型逆变器具备有100％的三相不平衡负载供电能力。并且大范围的输入电压+30-~67%、高过载(1.5倍)输出功率、高效能的转换效率(92-97%)、极低的失真(1.8-3%)。比常规型轻60％的重量，小40-50％的体积。所有这些高极限的技术指标是普通工频变压器式的逆变器根本无法比似的。(根据用户需求，也可选装隔离变压器)
14、主要器件均选用国内外高品质产品，使可靠性更上一个台阶。
15、中容量多台并联运行的控制系统，该控制系统**大可满足8台中容量机组同时并联运行。
16、风力发电一体化逆变器它是充分根据风能发电机、免维护蓄电池、高频逆变器的特点**上利用了组合的优越性，经优化设计后使之成为了一个****的组合系统。它具备了同比分列型具有造价低、故障率小、效率高、性能优越、使用方便、体积小、重量轻等绪多优点。所以说新赛牌一体化风力发电逆变器是当今风能发电系统优选方案之一。

                    20KW风力发电一体化逆变器指术指标

型       号 XFZ-20K
额定容量：KW 20
**大峰值容量：KW 24
额定输入电压 V/ AC 三相380 -67~+25％    17-65HZ(整流后电压DC500V)
可存受**大输入开路电压 V/ AC 三相495  
内置风能发电控制器控制范围 V/ DC 500 -67~+25％
额定输出电压V/AC     380/220±2％三相四线制加PE
输出电压频率  50/60HZ任选一种
输出波形： 正 弦 波
失真度：线性负载时 <3％
逆变效率： >92 ％  
过载承受能力： 110％ 3 分 钟、150％ 3 秒
绝缘强度： 输入输出对外壳AC 2.5KV 1分钟不击穿
工作噪声： （距1M处）小于60分贝
参考外形尺寸:立式：长/深x宽x高(mm) 720X520X220
参考重量：:KG 48
使用高度：(海拔)米 ≤4000
无腐蚀等酸碱性气体。 
环境温度： -20~65℃； >45℃每度降容0.9%
环境湿度 :   <90%不结露
冷却方式 温控强制风冷
保护方式 输入过欠压、输出过欠压、过温、过载、短路保护.
LCD液晶显示 输出电压、频率、充电电流、运行状态/故障状
内置风能发电充电控制器控制方式 过压、欠压、偏航、电磁刹车
内置风能充电控制器工作方式 PWM无极调制：卸荷电阻外置
内置风能发电充电控制器额定容量:KW 20
内置风能发电充电控制器峰值功率:KW 24
外置卸荷电阻额定容量:KW 20
内置风能发电充电控制器**高输入电压V/DC 700
内置风能发电充电控制器**高充电电压V/DC 588（可调节）
内置风能发电充电控制器**大充电电流:A/DC 34（可调节）
内置风能发电充电控制器放电截止电压V/DC 425（可调节）
内置风能发电充电控制器充电方式： 均浮充/恒压限流
内置风能发电充电控制器充电温度补偿 3MV/℃
适合电池容量：AH及电压 200-300   标准蓄电池电压(480-504V)
市电充电接口(选配件) 4KW
风电/市电输出转换组件(选配件) 20KW
通讯接口(选配件) RS-232/ 485或CAN2.0
发电时计量(选配件) 输出计量
输入端防雷保护(选配件) C/D级  40-60KA
XFZ型一体化风力发电逆变器的前级控制器采用国际上**先进的三重升压电路，该三重升压电路具有非常高的工作效率《97-98％》并在很小的风速下2.5M/S，风力发电机在输出电压>AC100V时后级逆变器即可启动并供出AC380V的额定输出电压。
后级逆变器采用国际上**先进的四象限全高频三相四桥臂拓扑运行模式。仅此二项，同样一台风力发电机采用了我所研发生产的XFZ型一体化风力发电逆变器**可比同类其它风力发电控制器、逆变器多出力15-22％。并具有总体上可靠性好、效率高、体积小、性能指标优越、附加功能齐全、性价比高等特点。     可滿足各种水平轴、垂直轴风力发电机组使用。本技术条款若有更改，怨不另行通知。