风力发电中的电力电子变流技术

随着能源问题的日益突出和国家节能减排政策的推进，我国风电事业取得了长足的进展．风力发电机组单机容最逐步增大，表现形式也是百花齐放，有失速型、双馈型、直接驱动型、半直接驱动型等。随着风力发电机组单机容量的不断增大，其核心部件——变流器的功率等级也相应不断增大。风力发电中的电力电子变流技术逐步成为国内外学者关注的热点，一些常规的电力电子变流技术需要进行系列改良才能更好地适应于风力发电系统。为此，本书尝试性地从电力电子器件串并联技术、多电平技术、多重化技术等方丽进行探索性研究，对与之相应的调制方法：载波层叠、载波相移技术等也进行了剖卡厅。书中对几种典型的变流器拓扑，不仅进行了原理性的仿真验证，而且制作了样机，并在中国科学院电工研究所新能源组的20kw直接驱动型风力发电实验平台和22kw双馈型风力发电实验平台进行了实验验证。大部分研究成果，作者已经以学术论文的形式在国内外期刊发表，在此为方便广大读者，作者对其主要研究成果进行归纳总结，编成此书。本书旨在对风力发电系统中涉及的电力电子变流技术进行探讨，以期通过本书的研究，为我国风力发电机组变流器的选择提供一些可以借鉴的资料，为海上风力发电以及大规模风力发电机组并入电网进行一些前期的理沦基础研究和技术储备。

李建林 1976年生，博士，博士后，中国科学院电工研究所副研究员，硕士生导师。中国可再生能源风能协会委员，全国风力机械标准化技术委员会委员，中国电气工程大典可再生能源发电工程编委，电工技术学会、动力工程学会新能源专委会委员，《电网技术》、《电工技术学报》、《电力系统自动化》、《中国电机工程学报》等杂志特约审稿人，IEEE会员。2005年获浙江大学电力电子与电气传动专业博士学位，2005～2007年在中国科学院电工研究所从事博士后科研工作，研究方向为可再生能源发电技术、风力发电技术、电力电子技术。出站后至今在中国科学院电工研究所从事风力发电领域的科研工作，任副研究员，硕士生导师。近年来发表文章150余篇，其中40余篇被EI检索，发明专利10项。参与翻译了《风能技术》（Tony Bu rton等著，武鑫等译.科学出版社）。参与编写了《中国电气工程大典》（可再生能源卷：风力发电技术）。

值此风力发电技术突飞猛进的时期，变流技术的进步有着十分重要的意义。风力发电中的电力电子变流技术是实用性极强的技术，内容丰富。中国科学院电工研究所长期从事于风力发电技术研究，电力电子变流技术是一个重要的方向。根据多年研发、试验与应用的经验，李建林、许洪华等同志编写了《风力发电中的电力电子变流技术》一书。

序

前言

第1章 绪论

1.1 风力发电现状介绍

1.2 风力发电系统分类

1.3 风力发电机组并网方式对比分析

1.3.1 适合于异步发电机的并网方式

1.3.2 适合于变速恒频发电机的并网方式

1.4 风力发电与电力电子变流技术

1.4.1 不可控整流器后接晶闸管逆变器和无功补偿型拓扑结构

1.4.2 不可控整流器后接直流侧电压变化的PWM电压源型逆变器型拓扑结构

1.4.3 不可控整流器后接直流侧电压稳定的PWM电压源型逆变器型拓扑结构

1.4.4 PWM整流器后接电压源型PWM逆变器型拓扑结构

1.4.5 不可控整流器后接电流源型逆变器型拓扑结构

1.4.6 二极管箝位型拓扑结构

值此风力发电技术突飞猛进的时期，变流技术的进步有着十分重要的意义。风力发电中的电力电子变流技术是实用性极强的技术，内容丰富。中国科学院电工研究所长期从事于风力发电技术研究，电力电子变流技术是一个重要的方向。根据多年研发、试验与应用的经验，李建林、许洪华等同志编写了《风力发电中的电力电子变流技术》一书。该书主要供中等技术水平的科技人员阅读，在概念和应用实例方面照顾到其他层面的科技人员，可作为电力电子技术专业，尤其是新成立的风力发电专业的研究生教材，也可作为从事本专业科技工作人员的参考书，期望能为我国风电发展的人才成长发挥应有的作用。

《电力电子变流技术(第2版)》主要内容为晶闸管、单相可控整流与触发电路、三相可控整流与触发电路、有源逆变电路、交流开关与交流调压、新型全控功率电力电子开关器件及其应用、变频器与斩波器、主电路的选择与保护以及实验指导等。全书针对职业院校的教学，精选内容，以定性分析为主，具有理论联系实际与突出实用的特点。

《电力电子变流技术(第2版)》可作为职业院校工业企业电气化、电气技术，电子应用等专业的教材，亦可供中等职业技术学校有关专业师生及工程技术人员参考。