專利名稱：大功率直驅(qū)風(fēng)電變流器低電壓穿越電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，涉及一種大功率直驅(qū)風(fēng)電變流器低電壓穿越電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的變流器通常包括包括有連接在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路；機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路均由IGBT功率單元構(gòu)成，機(jī)側(cè)整流電路的IGBT功率單元與網(wǎng)側(cè)逆變電路IGBT功率單元之間的一對連接接點(diǎn)之間連接有儲能電容。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的低電壓穿越(LVRT)，是指在風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落的時(shí)候， 風(fēng)機(jī)能夠保持并網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率，支持電網(wǎng)恢復(fù)，直到電網(wǎng)恢復(fù)正常， 從而“穿越”這個(gè)低電壓時(shí)間(區(qū)域)。是對并網(wǎng)風(fēng)機(jī)在電網(wǎng)出現(xiàn)電壓跌落時(shí)仍保持并網(wǎng)的一種特定的運(yùn)行功能要求。電壓跌落是電網(wǎng)常見的故障故障，有單相、兩相對地故障，相間故障和三相故障等類型，電壓跌落的深度不等，持續(xù)時(shí)間是0. 5個(gè)基波時(shí)間到數(shù)秒的時(shí)間。如果不同時(shí)間的電網(wǎng)跌落都需要停機(jī)，會引起太多的停機(jī)，則會大大影響整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定；因此就提出了低壓穿越的要求，只有當(dāng)電網(wǎng)跌落的深度與持續(xù)的時(shí)間超過規(guī)定的曲線，才需要進(jìn)行停機(jī)。目前的風(fēng)電設(shè)備通常采用以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)低電壓穿越
1、不改變現(xiàn)有變流器的電路結(jié)構(gòu)，只需要設(shè)計(jì)時(shí)考慮增加功率器件的電壓、電流等級和電容容量。但是此方案僅適用于電壓跌落不深的情況，此方案同時(shí)也會大大增加元?dú)饧牟少彸杀尽?、在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)增三相增加crowbar電路，為轉(zhuǎn)子側(cè)電路提供旁路，在檢測到電網(wǎng)系統(tǒng)故障出現(xiàn)電壓跌落時(shí)，閉鎖發(fā)電機(jī)勵磁變流器，同時(shí)投入轉(zhuǎn)子回路的旁路(釋能電阻)保護(hù)裝置，達(dá)到限制通過勵磁變流器的電流和轉(zhuǎn)子繞組過電壓的作用，以此來維持發(fā)電機(jī)不脫網(wǎng)運(yùn)行。此方案在發(fā)電機(jī)側(cè)增加卸荷負(fù)載，卸荷負(fù)載與發(fā)電機(jī)相連，需要對發(fā)電機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，同時(shí)使用元器件較多，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種線路結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)成本低的大功率直驅(qū)風(fēng)電變流器低電壓穿越電路。本發(fā)明的大功率直驅(qū)風(fēng)電變流器低電壓穿越電路包括有連接在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路；機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路均由IGBT功率單元構(gòu)成，機(jī)側(cè)整流電路的IGBT功率單元與網(wǎng)側(cè)逆變電路IGBT功率單元之間的一對連接接點(diǎn)之間連接有儲能電容；在儲能電容側(cè)并聯(lián)有一個(gè)由IGBT管和卸荷電阻串聯(lián)而成的crowbar電路。本發(fā)明使用過程中，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，CROWBAR電路不起作用，當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，由于發(fā)電機(jī)還在發(fā)電過程中，因此直流側(cè)的輸入功率大于直流側(cè)的輸出功率，導(dǎo)致直流側(cè)的電壓會迅速上升，可能會損壞儲能電容，造成變流器的損壞，而此時(shí)由于CROWBAR電路中的卸荷電阻投用，消耗直流側(cè)多余的能量，不會導(dǎo)致直流母排電壓的升高，也不會導(dǎo)致電容的損壞。當(dāng)電網(wǎng)電壓正常時(shí)，可以快速的切斷卸荷電阻，投用逆變功率單元。該方案使用元器件少、無需對發(fā)電風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，因而成本較低；此外，由于CROWBAR電路可以使用與功率單元相同的IGBT元件，因此可以減少備件各類和數(shù)量，盡進(jìn)一步降低了維護(hù)成本。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，該電路包括有連接在發(fā)電機(jī)5和電網(wǎng)6之間的機(jī)側(cè)整流電路1和網(wǎng)側(cè)逆變電路2 ；機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路均由IGBT功率單元構(gòu)成，機(jī)側(cè)整流電路的IGBT 功率單元與網(wǎng)側(cè)逆變電路IGBT功率單元之間的一對連接接點(diǎn)之間連接有儲能電容3 ；在儲能電容側(cè)并聯(lián)有一個(gè)由IGBT管和卸荷電阻串聯(lián)而成的crowbar電路4。
權(quán)利要求
1. 一種大功率直驅(qū)風(fēng)電變流器低電壓穿越電路，包括有連接在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路；機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路均由IGBT功率單元構(gòu)成，機(jī)側(cè)整流電路的IGBT功率單元與網(wǎng)側(cè)逆變電路IGBT功率單元之間的一對連接接點(diǎn)之間連接有儲能電容；其特征是在儲能電容側(cè)并聯(lián)有一個(gè)由IGBT管和卸荷電阻串聯(lián)而成的crowbar 電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，涉及一種大功率直驅(qū)風(fēng)電變流器低電壓穿越電路。該電路包括有連接在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路；機(jī)側(cè)整流電路和網(wǎng)側(cè)逆變電路均由IGBT功率單元構(gòu)成，機(jī)側(cè)整流電路的IGBT功率單元與網(wǎng)側(cè)逆變電路IGBT功率單元之間的一對連接接點(diǎn)之間連接有儲能電容；在儲能電容側(cè)并聯(lián)有一個(gè)由IGBT管和卸荷電阻串聯(lián)而成的crowbar電路。本發(fā)明使用元器件少、無需對發(fā)電風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，因而成本較低；此外，由于CROWBAR電路可以使用與功率單元相同的IGBT元件，因此可以減少備件種類和數(shù)量，盡進(jìn)一步降低了維護(hù)成本。
文檔編號H02J3/36GK102263416SQ20101051383
公開日2011年11月30日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者周峰, 張波濤, 朱琴華, 袁麗 申請人:江蘇大全凱帆電器股份有限公司