[科普中国]-软并网

软并网控制器在规定的并网时间内，向主电路的可控硅发出触发脉冲，控制可控硅的导通角不断增加，即控制电机的定子电压逐步提高以达到电机软并网的目的。

定义风力机在达到额定转速时，通过晶闸管与电网接通，之后再通过旁路接触器接通电网，晶闸管断开。

过程简介异步风力发电机投入运行时，是靠滑差来调整负荷的，对机组的调速精度要求不高，不需要同步设备和整步操作，只要转速接近同步速时就可并网，控制简单，且并网后不会产生振荡和失步，运行稳定。但异步风力发电机并网也存在一些问题，如直接并网时产生的过大冲击电流造成电压大幅度下降，会对系统的安全运行构成威胁；异步风力发电机本身不发无功功率，需要无功补偿:过高的系统电压会使电机磁路饱和，无功励磁电流大量增加，定子电流过载，功率因数下降；不稳定系统的频率的变化会对发电机安全运行构成威胁。所以异步风力发电机运行时需要严格监视并采取相应的措施来保障风发电机组的安全运行。

异步风力发电机通过反并联（或双向）晶闸管软切入装置与电网相连，异步风力发电机在接近同步速时，晶闸管的控制角在180°~0°之间逐渐同步打开，晶闸管的导通角也在0°~180°之间逐渐同步打开，当异步风力发电机滑差为零时，晶闸管全部导通，这时短接已全部导通的晶闸管，异步风力发电机输出电流直接流向电网，风电机组进入稳态运行阶段。通过控制控制可控硅的导通角，可连续调节加在负载上的电压波形，进而改变负载电压的有效值，以限制异步发电机并网以及大小电机切换时的瞬间冲击电流，得到一个比较平滑的并网过程。可控硅软并网方法是异步风力发电机组普遍采用的并网方法。1

软并网系统结构异步风力发电机组软并网控制系统的总体结构主要由触发电路、反并联可控硅电路和异步发电机组成。

风电机组软并网控制系统的主电路由三对反并联或双向可控硅及其保护电路组成，如图所示，在软并网过渡过程中，每一时刻，有两个可控硅同时导通，构成一个回路。

可控硅用于软并网装置的优点有:可控硅导通压降小，解决了器件的功率损耗和发热问题：可控硅用于软并网装置可消除电流浪涌冲击与峰值转矩冲击；可控硅相当于无触点软开关，不存在接触不良与磨损、粘着、弹跳等问题;可控硅导通角连续可调，无需辅助换流装置，软并网过程平稳，限流可靠。

为提高可控硅承受电压和电流冲击的能力，需要在可控硅两端并联阻容吸收保护回路，吸收开关器件动作过程中可控硅两端可能产生的瞬间尖峰电压。2

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学