定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置，其包括：復(fù)合開(kāi)關(guān)，濾波器，串聯(lián)逆變器、機(jī)側(cè)逆變器、網(wǎng)側(cè)逆變器、直流斬波吸能電路、機(jī)側(cè)變壓器、網(wǎng)側(cè)變壓器；復(fù)合開(kāi)關(guān)的左端作為輸入端，復(fù)合開(kāi)關(guān)的右端作為輸出端，機(jī)側(cè)變壓器串聯(lián)在復(fù)合開(kāi)關(guān)的左端與機(jī)側(cè)逆變器的輸入端之間，網(wǎng)側(cè)變壓器串聯(lián)在復(fù)合開(kāi)關(guān)的右端與網(wǎng)側(cè)逆變器的輸入端之間；復(fù)合開(kāi)關(guān)的兩端、濾波器、串聯(lián)逆變器、直流斬波吸能電路的輸入端依次串聯(lián)，直流斬波吸能電路的輸出端同時(shí)連接機(jī)側(cè)逆變器的輸出端、網(wǎng)側(cè)逆變器的輸入端。本實(shí)用新型能適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)生的各種對(duì)稱(chēng)、不對(duì)稱(chēng)故障情況，適應(yīng)性強(qiáng)，動(dòng)作快，可靠性高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型屬于風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]低電壓穿越是對(duì)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，只有當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落低于規(guī)定曲線(xiàn)以后才允許風(fēng)力發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)。這就要求風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有較強(qiáng)的低電壓穿越能力，同時(shí)能方便地為電網(wǎng)提供無(wú)功功率支持。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓調(diào)控裝置，其當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障或其它擾動(dòng)造成電網(wǎng)電壓下降時(shí)，能快速提供有功功率和無(wú)功功率支撐，以維持風(fēng)力發(fā)電機(jī)組側(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓和頻率穩(wěn)定，從而確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)故障期間不脫網(wǎng)，在電力系統(tǒng)故障恢復(fù)后快速恢復(fù)向電網(wǎng)送電的能力。
[0004]上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓調(diào)控裝置，其特征在于，包括:復(fù)合開(kāi)關(guān)，濾波器，串聯(lián)逆變器、機(jī)側(cè)逆變器、網(wǎng)側(cè)逆變器、直流斬波吸能電路、機(jī)側(cè)變壓器、網(wǎng)側(cè)變壓器；復(fù)合開(kāi)關(guān)的左端作為輸入端，復(fù)合開(kāi)關(guān)的右端作為輸出端，機(jī)側(cè)變壓器串聯(lián)在復(fù)合開(kāi)關(guān)的左端與機(jī)側(cè)逆變器的輸入端之間，網(wǎng)側(cè)變壓器串聯(lián)在復(fù)合開(kāi)關(guān)的右端與網(wǎng)側(cè)逆變器的輸入端之間；復(fù)合開(kāi)關(guān)的兩端、濾波器、串聯(lián)逆變器、直流斬波吸能電路的輸入端依次串聯(lián)，直流斬波吸能電路的輸出端同時(shí)連接機(jī)側(cè)逆變器的輸出端、網(wǎng)側(cè)逆變器的輸入端。
[0006]復(fù)合開(kāi)關(guān)由反并聯(lián)晶閘管和斷路器并聯(lián)構(gòu)成。
[0007]濾波器包括依次連接的第一電感、電容和第二電感，電容的兩端作為輸入端，第一電感的自由端和第二電感的自由端共同作為輸出端。
[0008]串聯(lián)逆變器包括三個(gè)由兩個(gè)IGBT橋臂構(gòu)成的H橋逆變器。
[0009]機(jī)側(cè)逆變器和網(wǎng)側(cè)逆變器均是由三個(gè)IGBT橋臂構(gòu)成的三相橋逆變器；
[0010]直流斬波吸能電路包括直流電容、斬波IGBT、吸能電阻，斬波IGBT與吸能電阻串聯(lián)后與直流電容并聯(lián)；直流電容的兩端作為輸入端，斬波IGBT與吸能電阻R串聯(lián)后的兩端作為輸出端。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:不但能在電力系統(tǒng)正常情況下根據(jù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的出力情況有效盡心動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，穩(wěn)定機(jī)端電壓，改善風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量，還能在電力系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降擾動(dòng)情況下實(shí)現(xiàn)快速有效的故障隔離，維持風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)正常運(yùn)行，并在電力系統(tǒng)恢復(fù)正常后迅速實(shí)現(xiàn)同期并網(wǎng)；能適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)生的各種對(duì)稱(chēng)、不對(duì)稱(chēng)故障情況，適應(yīng)性強(qiáng)，動(dòng)作快，可靠性高。
【【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】】[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0013]如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓調(diào)控裝置2包括:復(fù)合開(kāi)關(guān)4，濾波器5，串聯(lián)逆變器6、機(jī)側(cè)逆變器7、網(wǎng)側(cè)逆變器8、直流斬波吸能電路9、機(jī)側(cè)變壓器10、網(wǎng)側(cè)變壓器11 ;復(fù)合開(kāi)關(guān)4的左端作為輸入端，復(fù)合開(kāi)關(guān)4的右端作為輸出端，機(jī)側(cè)變壓器10串聯(lián)在復(fù)合開(kāi)關(guān)4的左端與機(jī)側(cè)逆變器7的輸入端之間，網(wǎng)側(cè)變壓器11串聯(lián)在復(fù)合開(kāi)關(guān)4的右端與網(wǎng)側(cè)逆變器8的輸入端之間復(fù)合開(kāi)關(guān)4的兩端、濾波器5、串聯(lián)逆變器
6、直流斬波吸能電路9的輸入端依次串聯(lián)，直流斬波吸能電路9的輸出端同時(shí)連接機(jī)側(cè)逆變器7的輸出端、網(wǎng)側(cè)逆變器8的輸入端。
[0014]其中，復(fù)合開(kāi)關(guān)4由反并聯(lián)晶閘管和斷路器并聯(lián)構(gòu)成；濾波器5包括依次連接的第一電感L1、電容Cl和第二電感L2，電容Cl的兩端作為輸入端，第一電感LI的自由端和第二電感L2的自由端共同作為輸出端；串聯(lián)逆變器6包括三個(gè)由兩個(gè)IGBT橋臂構(gòu)成的H橋逆變器，每一相電流分別對(duì)應(yīng)一個(gè)H橋逆變器；機(jī)側(cè)逆變器7和網(wǎng)側(cè)逆變器8均是由三個(gè)IGBT橋臂構(gòu)成的三相橋逆變器；直流斬波吸能電路9包括直流電容C2、斬波IGBT、吸能電阻R，斬波IGBT與吸能電阻R串聯(lián)后與直流電容C2并聯(lián)；直流電容C2的兩端作為輸入端，斬波IGBT與吸能電阻R串聯(lián)后的兩端作為輸出端；機(jī)側(cè)變壓器10和網(wǎng)側(cè)變壓器11均是由兩臺(tái)三相隔離變壓器構(gòu)成。
[0015]本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓調(diào)控裝置2設(shè)置風(fēng)力發(fā)電機(jī)組I和電力系統(tǒng)3之間，實(shí)施保護(hù)控制，具體是:電力系統(tǒng)3正常運(yùn)行期間，復(fù)合開(kāi)關(guān)4閉合，本實(shí)用新型通過(guò)復(fù)合開(kāi)關(guān)4被旁路；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組I在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)出力情況吸收無(wú)功功率會(huì)發(fā)生波動(dòng)，機(jī)側(cè)逆變器7可根據(jù)風(fēng)機(jī)出力情況 快速提供無(wú)功功率，維持風(fēng)力發(fā)電機(jī)組I接入點(diǎn)電壓A的穩(wěn)定，網(wǎng)側(cè)逆變器8此時(shí)用于維持直流母線(xiàn)電壓穩(wěn)定及系統(tǒng)側(cè)諧波抑制控制；當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)故障而產(chǎn)生電壓暫降時(shí)，復(fù)合開(kāi)關(guān)4迅速斷開(kāi)，本實(shí)用新型接入風(fēng)力發(fā)電機(jī)組I和電力系統(tǒng)3之間，實(shí)施保護(hù)控制；本實(shí)用新型根據(jù)系統(tǒng)故障情況，輸出串聯(lián)補(bǔ)償電壓與系統(tǒng)電壓疊加，使得風(fēng)機(jī)側(cè)端電壓維持在正常運(yùn)行時(shí)的允許范圍，同時(shí)吸收風(fēng)機(jī)發(fā)出的全部有功功率；此時(shí)，本實(shí)用新型的直流母線(xiàn)電壓有快速升高的趨勢(shì)，網(wǎng)側(cè)逆變器8迅速根據(jù)電網(wǎng)電壓情況按照自身額定電流條件向系統(tǒng)輸出有功功率，同時(shí)直流斬波吸能電路9通過(guò)吸能電阻釋放剩余有功功率，維持直流母線(xiàn)電壓在允許電壓范圍；本實(shí)用新型通過(guò)控制機(jī)側(cè)逆變器7和直流斬波吸能電路9將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)端電壓和頻率維持在允許沮圍；當(dāng)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)恢復(fù)正常后，通過(guò)控制機(jī)側(cè)逆變器7和直流吸能電路9使機(jī)端電壓幅值和相位鎖定系統(tǒng)的電壓幅值和相位，并通過(guò)復(fù)合開(kāi)關(guān)4實(shí)現(xiàn)快速同期并網(wǎng)；若系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有恢復(fù)正常，則復(fù)合開(kāi)關(guān)4重新閉合，低電壓調(diào)控裝置2被本實(shí)用新型旁路，從而退出運(yùn)行。
[0016]本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施例，基于上述實(shí)施例的、未做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的簡(jiǎn)單替換，應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型揭露的范圍。
【權(quán)利要求】
1.定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置，其特征在于，包括:復(fù)合開(kāi)關(guān)，濾波器，串聯(lián)逆變器、機(jī)側(cè)逆變器、網(wǎng)側(cè)逆變器、直流斬波吸能電路、機(jī)側(cè)變壓器、網(wǎng)側(cè)變壓器；復(fù)合開(kāi)關(guān)的左端作為輸入端，復(fù)合開(kāi)關(guān)的右端作為輸出端，機(jī)側(cè)變壓器串聯(lián)在復(fù)合開(kāi)關(guān)的左端與機(jī)側(cè)逆變器的輸入端之間，網(wǎng)側(cè)變壓器串聯(lián)在復(fù)合開(kāi)關(guān)的右端與網(wǎng)側(cè)逆變器的輸入端之間；復(fù)合開(kāi)關(guān)的兩端、濾波器、串聯(lián)逆變器、直流斬波吸能電路的輸入端依次串聯(lián)，直流斬波吸能電路的輸出端同時(shí)連接機(jī)側(cè)逆變器的輸出端、網(wǎng)側(cè)逆變器的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置，其特征在于，復(fù)合開(kāi)關(guān)由反并聯(lián)晶閘管和斷路器并聯(lián)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置，其特征在于，濾波器包括依次連接的第一電感、電容和第二電感，電容的兩端作為輸入端，第一電感的自由端和第二電感的自由端共同作為輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置，其特征在于，串聯(lián)逆變器包括三個(gè)由兩個(gè)IGBT橋臂構(gòu)成的H橋逆變器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置，其特征在于，機(jī)側(cè)逆變器和網(wǎng)側(cè)逆變器均是由三個(gè)IGBT橋臂構(gòu)成的三相橋逆變器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越調(diào)控裝置，其特征在于，直流斬波吸能電路包括直流電容、斬波IGBT、吸能電阻，斬波IGBT與吸能電阻串聯(lián)后與直流電容并聯(lián)；直流電容的兩端作為輸入端，斬波IGBT與吸能電阻R串聯(lián)后的兩端作為輸出端。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203423494SQ201320284968
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】尹忠東, 秦亮, 朱小凡, 劉莫然, 蘭云, 侯云艷, 侯繼東 申請(qǐng)人:珠海藍(lán)瑞盟電氣有限公司