[實用新型]雙饋風力發電機主動式CROWBAR的主電路

有效

• 申請號: 201020228110.0
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN201733111U
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 王超;胡存剛;閆冰;高中凱
• 申請（專利權）人: 王超
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02H7/06;H02H7/28
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及一種雙饋風力發電機主動式CROWBAR的主電路，屬于電氣技術領域。

背景技術

當今世界風電市場發展迅猛，風電場裝機容量逐年上升，尤其是在歐美的一些發達國家，風力發電所占電網供電比例已經非常高，如丹麥已超過20％。因此，必須考慮電網故障時風機的各種運行狀態對電網穩定性的影響。為此各國電網公司依據自身實際對風電場/風電機組并網提出了嚴格的技術要求。包括低電壓穿越能力LVRT等。LVRT被認為是風電機組設計制造控制技術上的最大挑戰，直接關系到風機的大規模應用。

低電壓穿越LVRT，指在風機并網點電壓跌落的時候，風機能夠保持并網，甚至向電網提供一定的無功功率，支持電網恢復，直到電網恢復正常，從而“穿越”這個低電壓時間(區域)。電壓跌落會給電機帶來一系列暫態過程，如出現過電壓、過電流或轉速上升等，嚴重危害風機本身及其控制系統的安全運行。一般情況下若電網出現故障風機就實施被動式自我保護而立即解列，并不考慮故障的持續時間和嚴重程度，這樣能最大限度保障風機的安全，在風力發電的電網穿透率(即風力發電占電網的比重)較低時是可以接受的。然而，當風電在電網中占有較大比重時，若風機在電壓跌落時仍采取被動保護式解列，則會增加整個系統的恢復難度，甚至可能加劇故障，最終導致系統其它機組全部解列，因此必須采取有效的LVRT措施，以維護風場電網的穩定。

LVRT是對并網風機在電網出現電壓跌落時仍保持并網的一種特定的運行功能要求。不同國家和地區所提出的LVRT要求不盡相同。

雙饋式風力發電技術是當前大型風力發電機組中獲得廣泛應用的主流技術。針對雙饋式風力發電機的LVRT技術主要利用主動式CROWBAR的控制方式；目前雙饋式風力發電機轉子側的主動式CROWBAR電路如下：

1、如圖2所示，由三相不控整流橋DIODE_bridge與IGBT、吸收電路RC、CROWBAR功率電阻R組成；

2、如圖3所示，由三相可控整流橋SCR_bridge、CROWBAR功率電阻R組成；

3、如圖4所示，由六個單相可控硅SCR、吸收電路RC、CROWBAR功率電阻R組成；

4、如圖5所示，由四個單相可控硅SCR、吸收電路RC、CROWBAR功率電阻R組成；

對于圖2所示雙饋式風力發電機轉子側的主動式CROWBAR電路，由于使用了價格很高的IGBT作為主要開關器件，其成本高；圖3、圖4、圖5所示電路采用了價格低廉的可控硅作為主開關器件，但是由于各個可控硅的陰極不共地，導致其驅動信號需要相互隔離，增加了驅動部分電路，降低了可靠性而且由于可控硅數目較多，成本也不低。

實用新型內容

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種控制簡單、可靠、成本低廉的雙饋風力發電機主動式CROWBAR的主電路。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型雙饋風力發電機主動式CROWBAR的主電路的結構特點是用于雙饋風力發電機轉子側三相電路中的主電路每相回路是由單相可控硅SCR、二極管D、RC吸收電路以及大功率吸收電阻R組成，各相的末端相互連接以形成回路；其中：

a、雙饋風力發電機轉子側與CROWBAR電路用大功率吸收電阻R的一側相連接；

b、單相可控硅SCR與二極管D反并聯連接后與RC吸收電路并聯連接，構成單元A；

c、大功率吸收電阻R的另一側與單元A中單相可控硅SCR的陽極相連接。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：

本實用新型所提出的雙饋風力發電機轉子側主動式CROWBAR的主電路元器件簡單、減少了控制器件、降低了電路的成本、降低了對驅動信號要求、增加了其可靠性，易于工程實現。

附圖說明

圖1為本實用新型提出雙饋風力發電機轉子側主動式CROWBAR的主電路圖。

圖2為由三相不控整流橋DIODE_bridge與IGBT、吸收電路RC、CROWBAR功率電阻R組成雙饋風力發電機轉子側主動式CROWBAR的主電路圖。

圖3為由三相可控整流橋SCR_bridge、CROWBAR功率電阻R組成雙饋風力發電機轉子側主動式CROWBAR的主電路圖。

圖4為由六個單相可控硅SCR、吸收電路RC、CROWBAR功率電阻R組成雙饋風力發電機轉子側主動式CROWBAR的主電路圖。

圖5為由四個單相可控硅SCR、吸收電路RC、CROWBAR功率電阻R雙饋風力發電機轉子側主動式CROWBAR的主電路圖。