[發(fā)明專利]一種分布式發(fā)電的多輸入整流電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010180690.5
• 申請(qǐng)日: 2010-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN101834538A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂征宇;姚文熙;王仕韜;張德華;鄭家龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M7/162
• 分類號(hào): H02M7/162;H02M7/17
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分布式發(fā)電的多輸入整流電路，適用于輸入電壓范圍變化大的分布式發(fā)電的功率轉(zhuǎn)換裝置，尤其是風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)合。

背景技術(shù)

近年來，受到全球氣候變化影響和石油價(jià)格上漲，包括風(fēng)能，太陽能，生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源的利用受到國(guó)際社會(huì)的重視，許多國(guó)家提出了明確的發(fā)展目標(biāo)，使得可再生能源利用技術(shù)不斷提高。

可再生能源利用的一個(gè)難點(diǎn)之一在于輸入功率的變化范圍很大。因此，對(duì)于分布式的發(fā)電設(shè)備，首先要面對(duì)的就是需要在寬范圍的輸入電壓下有很好的性能。例如在實(shí)際的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，要求風(fēng)力機(jī)在3m/s～18m/s的風(fēng)速范圍內(nèi)正常工作，這樣輸入電壓的變化范圍超過額定電壓值的1/2以上。太陽能發(fā)電受到光照強(qiáng)度變化的影響，電壓的輸出范圍也很寬范。但是對(duì)于將電能送入的電網(wǎng)的并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，其直流-交流轉(zhuǎn)換的逆變部分要求直流電壓幅值穩(wěn)定，才能夠保證送入電網(wǎng)的電能質(zhì)量達(dá)到要求。目前，通常的解決辦法是在整流器與逆變器之間再加入一級(jí)電壓調(diào)節(jié)電路，使得直流電壓保持穩(wěn)定。但是采用常規(guī)的電壓調(diào)節(jié)電路不僅成本提高、效率較低，而且其調(diào)節(jié)范圍很有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，電壓調(diào)節(jié)范圍寬的用于分布式發(fā)電的多輸入整流電路。

本發(fā)明的分布式發(fā)電的多輸入整流電路，由n個(gè)整流單元連接而成，每個(gè)整流單元接一組獨(dú)立的單相或多相交流電源，n≥2，其特征在于：每個(gè)整流單元包括橋式整流器、第二二極管和半導(dǎo)體開關(guān)，各橋式整流器的交流輸入端接一組獨(dú)立的交流電源，直流側(cè)正輸出端與半導(dǎo)體開關(guān)的一端相連，直流側(cè)負(fù)輸出端與第二二級(jí)管的正極相連，第二二級(jí)管的負(fù)極與半導(dǎo)體開關(guān)的另一端相連，作為整流單元的正輸出端；n個(gè)整流單元的第二二級(jí)管依次順極性串聯(lián)，相鄰整流單元的橋式整流器直流側(cè)正輸出端分別通過第一二極管連接在一起，第一二極管的極性與整流單元中第二二級(jí)管的極性一致。

為了可以連續(xù)的調(diào)整輸出電壓，本發(fā)明的進(jìn)一步特征是，在每個(gè)整流單元的橋式整流器直流側(cè)正、負(fù)輸出端之間并聯(lián)第一電容器，在第二二極管兩端并聯(lián)由電感和第二電容器組成的串聯(lián)電路，整流單元的正輸出端自電感和第二電容器的連接點(diǎn)引出。

本發(fā)明的分布式發(fā)電的多輸入整流電路適合于多個(gè)獨(dú)立輸入電源的發(fā)電裝置，如小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)群。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的分布式發(fā)電的多輸入整流電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用電力電子電路的變拓?fù)湓恚ㄟ^運(yùn)行中動(dòng)態(tài)改變整流單元的電氣連接結(jié)構(gòu)，能夠在輸入電壓大幅度變化的情況下輸出相對(duì)穩(wěn)定的直流電壓，十分有利于風(fēng)力發(fā)電一類裝置的運(yùn)行。

附圖說明

圖1是分布式發(fā)電的多輸入整流電路構(gòu)成示意圖；

圖2是一種整流單元電路；

圖3是另一種整流單元電路；

圖4是分布式發(fā)電的多輸入整流電路應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)例。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，分布式發(fā)電的多輸入整流電路，由n個(gè)整流單元連接而成，每個(gè)整流單元接一組獨(dú)立的單相或多相交流電源，n≥2，每個(gè)整流單元如圖2所示，包括橋式整流器B_r、第二二極管D₂和半導(dǎo)體開關(guān)Q，各橋式整流器B_r的交流輸入端接一組獨(dú)立的交流電源，直流側(cè)正輸出端1與半導(dǎo)體開關(guān)Q的一端相連，直流側(cè)負(fù)輸出端3與第二二級(jí)管D₂的正極相連，第二二級(jí)管D₂的負(fù)極與半導(dǎo)體開關(guān)Q的另一端2相連，作為整流單元的正輸出端；n個(gè)整流單元的第二二級(jí)管D₂依次順極性串聯(lián)，相鄰整流單元的橋式整流器B_r直流側(cè)正輸出端1分別通過第一二極管D₁連接在一起，第一二極管D₁的極性與整流單元中第二二級(jí)管D₂的極性一致。

為了可以連續(xù)的調(diào)整輸出電壓，每個(gè)整流單元也可以如圖3所示，在橋式整流器B_r直流側(cè)正、負(fù)輸出端之間并聯(lián)第一電容器C₁，在第二二極管D₂兩端并聯(lián)由電感L和第二電容器C₂組成的串聯(lián)電路，整流單元的正輸出端2自電感L和第二電容器C₂的連接點(diǎn)引出。

上述的橋式整流器B_r可以是二極管或晶閘管整流橋，也可以是采用MOSFET、IGBT的全控整流—逆變橋。橋式整流器B_r可以是單相整流器，也可以是三相整流器。B_r交流輸入端接的獨(dú)立的交流電源，可以是發(fā)電機(jī)的一個(gè)或幾個(gè)繞組輸出端，或者其他不共地交流電源。