《表1 变流器主要器件耐受力评估》

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《风电机组涉网特性改造项目高压穿越技术方案》

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风电机组在高电压穿越期间，其器件需能承受住因电压升高带来的电压应力。在高电压穿越期间，电网电压骤升一方面会在转子电路中感应出较大的冲击电压、电流，使转子侧变流器硬件承受较大的电应力，如果不及时泄放，会造成硬件失效。另一方面，电网电压骤升，电网侧变流器能量逆流引起变流器母线电压上升，危害直流母线电容安全，过高的电压也会给绝缘栅双极型晶体管（IG-BT）带来电压应力风险，导致其过压击穿。所以这些能量需要通过斩波电路进行释放，保证母线电压在一定范围内，避免IGBT过压损坏。选择上海电气制造的1.25MW双馈风电机SEG变流器（如图2所示）对变流器模块的网侧功率单元、机侧功率单元及斩波单元的IGBT选型计算。当电网电压骤升转子侧变流器电流骤升，SEG变流器的网侧采用两只IGBT并联，可以承受电流有效值为800A。SEG变流器的风电机侧三只IGBT并联，可以承受电流有效值为1200A。SEG变流器采用内置斩波电路，可以承受的断续脉冲电流为2400A，斩波单元总共可以承受电流为9600A。因此，该变流器可以无需再外加斩波单元，该SEG变流器的通流能力与额定电压可满足高电压穿越要求，能保证在高穿期间能很好地稳定母线电压。需要评估高压耐受能力的变流器关键电器件见表1。