IS220UCSAH1A針對雙饋式變速恒頻(VSCF)風電機組的控制方式進行了研究，并以2 MW VSCF風電機組為模型，設計了基于FMS320C28346型DSP與現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的雙饋風力發(fā)電變流器系統(tǒng)，控制系統(tǒng)硬件平臺采用標準6U機箱，具有高可靠性與抗干擾性。該系統(tǒng)將矢量控制技術(shù)應用于發(fā)電機控制，并對網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器采用雙閉環(huán)控制策略。最后在自主研發(fā)的2 MW雙饋式變流器樣機上進行了大量實驗和長期的現(xiàn)場試運行，驗證了控制方法的可行性與實用性。
關(guān)鍵詞：變流器；變速恒頻；雙饋

1 引言
??? 目前風電技術(shù)可分為恒速恒頻控制方式和VSCF控制方式。VSCF風力發(fā)電機可提供更高的風能利用效率，故越來越多地用于大功率機組。在此設計了基于TMS320C28346型DSP與FPGA的雙饋式風力發(fā)電變流器系統(tǒng)。IS220UCSAH1A控制系統(tǒng)平臺采用主頻300 MHz的DSP芯片與FPGA共同控制，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及實時性。控制系統(tǒng)采用矢量控制技術(shù)和功率閉環(huán)的變速控制策略。最后在自主研發(fā)的2 MW雙饋式風電變流器的樣機上進行了實驗和現(xiàn)場試運行，驗證了控制系統(tǒng)的可靠性。

2 控制系統(tǒng)硬件平臺
????1．5 MW雙饋式風電變流器硬件平臺采用主頻為150 MHz的TMS320C28335+CPLD方案，但在進行低電壓穿越實驗與強勵磁實驗過程中，發(fā)現(xiàn)運算速度無法滿足實驗要求。因此設計了風電、光伏變流器統(tǒng)一的硬件平臺。IS220UCSAH1A采用模塊化設計，按照功能劃分為系統(tǒng)核心控制板、開關(guān)電源、開入接口板、采樣板、光纖接口板、通訊板、故障錄波板與總線底板，并在機箱中預留插板位置。其中核心控制板采用TMS320C28346型DSP與FPGA芯片共同構(gòu)成，極大地提升了可靠性與運算速度。控制平臺采用模塊化設計思想，能兼容全功率等級雙饋、直驅(qū)變流器與光伏逆變器控制系統(tǒng)，配備多路信號采集通道、信號輸出通道與通訊接口，具備多種PWM輸出和保護方案，采用標準6U機箱結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)硬件平臺總體方案見圖1。

??? 2 MW雙饋式變流器均采用塔上安裝方式，給故障診斷帶來一定困難。為提高調(diào)試與故障診斷速度，采用WIFI通訊與故障錄波相結(jié)合的方
案。采用大容量NVSRAM與FLASH芯片相結(jié)合，IS220UCSAH1A實時性能較高的故障發(fā)生時間的變量存儲在掉電不丟失的快速NVSRAM中，實時性相對較低的運行數(shù)據(jù)存在FLASH芯片中。當變流器出現(xiàn)故障停機時，塔下調(diào)試人員可通過電腦或手持設備與控制系統(tǒng)進行WIFI連接，并讀取故障前后120 s內(nèi)的系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，以便于故障診斷與分析?，F(xiàn)場調(diào)試結(jié)束后，可通過WIFI模塊將FLASH芯片中的運行數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上，以供廠商遠程監(jiān)控，可提高風電場運行效率。

HIMA K9203A 996920360

WOODWARD 9907-164

WOODWARD 5453-203

WOODWARD 9907-162

WOODWARD 5453-277

WOODWARD 5501-381

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WOODWARD 5501-470

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BENTLY 3500/77M 176449-07

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BENTLY 3500/42M 176449-02

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