可再生能源系統(tǒng)中大功率逆變器的實(shí)際應(yīng)用

　　圖1 用于可再生能源的Semistack平臺(tái)包含三個(gè)模塊化半橋（GB）相位單元

　　現(xiàn)有風(fēng)冷和水冷兩個(gè)版本可提供。兩個(gè)版本都使用相同的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置。用戶可在兩個(gè)解決方案中進(jìn)行選擇，一個(gè)是通常用于太陽能應(yīng)用及低功率雙饋風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用的簡(jiǎn)單風(fēng)冷解決方案，另一個(gè)是通常用于較大SG風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用的更大功率的水冷解決方案。

　　圖2 使用水冷機(jī)箱，實(shí)現(xiàn)了最大的功率密度

　　對(duì)于可再生能源，Semistack的多功能性體現(xiàn)在以下應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)中。通過將兩臺(tái)風(fēng)冷Semistack逆變器組合成一個(gè)四象限配置可以很容易地組成一個(gè)典型的1.5MW雙饋系統(tǒng)。完整的逆變器可被裝入600mm寬的機(jī)柜中。高度僅為1200mm，使得整個(gè)組件可被裝入標(biāo)準(zhǔn)的2000mm機(jī)柜，并保留空間給其他設(shè)備。

　　圖3 小巧的4Q 1.5MW風(fēng)冷雙饋配置節(jié)省機(jī)柜空間

　　同樣，兩臺(tái)帶有四托架SKiiP的水冷逆變器可以以同樣的方式進(jìn)行組合來配置一個(gè)高達(dá)1.5MW的全功率四象限SG應(yīng)用。

　　水冷版本有兩種機(jī)箱尺寸可供選擇，采用水冷版本可以實(shí)現(xiàn)更大的額定功率。較大的 4 / 3機(jī)箱可容納四托架或三托架SKiiP IPM。在四象限配置中，有可能將四托架和三托架組件組合在一起。這允許對(duì)SKiiP模塊進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)閷?duì)發(fā)電機(jī)側(cè)逆變器的要求比電網(wǎng)側(cè)的往往更嚴(yán)格。 4 /3機(jī)箱可容納兩臺(tái)逆變器并聯(lián)的1.5MW或2.5 MW全功率應(yīng)用。Semistack擁有10kVA/升的功率密度，與其最接近的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，至少有20％的優(yōu)勢(shì)。較小的3 / 2機(jī)箱采用三托架和兩托架SKiiP，用于較低功率的需求，通常用于逆變器額定功率為約為系統(tǒng)功率的30%的DFIG系統(tǒng)中，以及大功率的太陽能系統(tǒng)。

　　每個(gè)逆變器只需兩個(gè)冷卻回路水接頭，因?yàn)閮?nèi)部并聯(lián)了獨(dú)立的冷卻板以避免熱堆積。用于出口和入口的兩個(gè)快速連接器位于每個(gè)逆變器的底部以方便與外部冷卻系統(tǒng)的連接。

　　圖4 水冷版本提供了兩種機(jī)箱， 4/3機(jī)箱和3/2機(jī)箱

3 功能設(shè)計(jì)

　　由于用于可再生能源的Semistack平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)，通過一個(gè)在組件之間耦合連接的低電感母線，組件可以在直流母線處很容易地連接在一起