由于必須使用全功率變流器,在這一個部件上的成本也要高出50%。相應的,變流器故障率也較雙饋型機組更高。
目前,金風公司1.5MW直驅型機組已經在新疆、內蒙、渤海灣等多個現場運行了兩年以上,其可利用率不斷上升,發電量高、易于維護等優點也逐漸為各個業主所認可。
3. SWITCH變流器的原理和特點
3.1. 基本參數
電機參數:
雙繞組,
額定電壓:690V
額定功率:1600kW
每繞組額定電流:620A
額定頻率:13.7Hz
功率因數:1.0
電網參數:
額定電壓:690V
額定頻率:50/60Hz
額定電流:1320A
功率因數:0.95。
等效年工作時間:3500小時。
環境參數:
運行環境溫度:-40~+40攝氏度
儲存環境溫度:-50~+50攝氏度
運行濕度:<90%
3.2. 拓撲結構

圖3:switch變流器一次系統圖
從上圖中可見,SWITCH變流器主要由網側逆變單元1U1,電機側逆變單元2U1, 3U1和制動單元4U1組成。每個模塊的設計原理均相同,在結構和關鍵器件選型上有所差別。這樣在保證了較低成本的同時提高了生產的一致性,降低了產業化的難度。
為了保護電機絕緣,在電機側逆變單元出口處還設置了dudt濾波器。
3.3. 控制及保護原理
和大多數商用四象限變頻器一樣,switch在控制上采用了分布式控制的方式,也即每個功率模塊都能夠獨立的執行控制、保護、監測等功能,模塊之間則通過現場總線連接。

圖4:模塊間通信拓撲
為了實現控制目標解耦,在網側逆變單元處采用了以直流電壓恒定為目標的控制方式,在電機側采用了跟蹤風機控制器給定轉矩的方式。
下圖給出了網側控制邏輯框圖: