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电气传动2016年第46卷第1期 ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.1［］［

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多绕组风力发电机主动缺相运行变流器效率分析

杨经伟1，2，王念春1，程明1，王政1

（1.东南大学电气工程学院，江苏南京210018；

2.山东水利职业学院信息工程系，山东日照276826）

摘要：对风力发电机主动缺相运行时相应的电力电子功率变换电路进行了研究。根据变流器中IGBT、反并联二极管等开关器件，以及滤波电容、电感等无源器件的工作特性，建立单元器件的功率损耗模型，进而把相应的损耗模型应用到多绕组定子永磁电机发电系统对应变流器的两种拓扑结构中，在电机不同运行方式、不同输出功率、不同变流器拓扑结构等情况下，对变流器的功率损耗及相应的运行效率进行分析。结果显示，在不同的负载率下，适当采用主动缺相运行方式可有效降低系统功率损耗、提高运行效率。

关键词：主动缺相运行；变流器；功率损耗；效率中图分类号：TM85 文献标识码：A

EfficiencyAnalysisofConverterforInitiativePhase-deficientOperationofMulti-windingsGenerator

YANGJingwei1，2，WANGNianchun1，CHENGMing1，WANGZheng1

（1.CollegeofElectricalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210018，Jiangsu，China；

2.DepartmentofInformationEngineering，ShandongWaterPolytechnic，Rizhao276826，Shandong，China）

Abstract:Thepowerelectronicconverterwasstudiedwithinitiativephase-deficientoperationofmulti-windinggenerator.Powerconsumptionmodelswerebuilt，accordingtotheoperatingcharacteristicsofcomponentsinconverter，suchasIGBT，anti-paralleldiode，filtercapacitorandinductor.Andthen，appliedthesepowerconsumptionmodelstoconvertertopologiesstructures，whichwascorrespondedmulti-windingsstatorpermanentmagnetgeneratorpowersystem.Thepowerconsumptionandoperationefficiencyofconverterwereanalyzedwithdifferentgeneratoroperationmodes，differentoutputpowersanddifferentcircuitstructures.Theresultsshowthat，appropriatetotakeinitiativephase-deficientoperationcanreducethepowerconsumptionandimprovetheoperationefficiencyindifferentloadrater.

Keywords:initiativephase-deficientoperation；converter；powerconsumption；efficiency

新型多绕组定子永磁容错电机采用多套电枢绕组，在不同风速下，通过改变发电机的容量，使输入的风能与发电机的功率相匹配，实现最大功率跟踪，提高系统的能量转换效率；多套绕组系统独立运行，可增加系统冗余性；机组在较低的风速时可以切入，提高机组发电量1-3。

在系统轻载的情况下，机组可以采取主动缺

相运行的方式，按照不同功率要求，运行不同绕组系统，来提高运行效率。此时，相应的电力电子功率变换电路也需适应多套电枢绕组，提高功率变换器在电机、电网及自身故障情况下的可靠性，减小并网运行情况下的电流谐波4。本文将从系统运行效率的角度，研究在电机缺相运行的

不同方案中，对应变流器的功耗与效率。