[發(fā)明專利]一種雙饋?zhàn)兞髌鞯闹悄鼙Ｗo(hù)裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110459850.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN102496921A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藺建茂;彭小兵;韓國久
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇吉泰科電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02H9/04
• 分類號(hào): H02H9/04;H02H9/02
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 李悅

?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙饋?zhàn)兞髌鞯谋Ｗo(hù)裝置，更具體地說，涉及一種電網(wǎng)故障時(shí)抑制過電壓和過電流的雙饋?zhàn)兞髌髦悄鼙Ｗo(hù)裝置。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)電容量在國家發(fā)電容量中份額的提升，風(fēng)電對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的影響日益加大，電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)的要求越來越嚴(yán)格。在這種情況下，風(fēng)電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)性顯得尤為重要，適應(yīng)不同電網(wǎng)的各種要求，提供及時(shí)可靠的保護(hù)是當(dāng)前風(fēng)電企業(yè)必須面對(duì)并亟待解決的問題。電網(wǎng)瞬時(shí)故障，電機(jī)定子側(cè)會(huì)產(chǎn)生短時(shí)電網(wǎng)突變，電機(jī)定子側(cè)通過耦合又會(huì)在與轉(zhuǎn)子側(cè)相連的變流器上產(chǎn)生瞬時(shí)的大電流和高電壓，對(duì)變流器造成損壞。因此變流器通常都有專門的保護(hù)裝置，目前較常用的辦法是在轉(zhuǎn)子側(cè)通過旁路裝置吸收能量，消除過電壓和過電流的危害。

隨著并網(wǎng)要求的不斷提高，瞬時(shí)電網(wǎng)故障不脫網(wǎng)的要求讓電機(jī)產(chǎn)生出更大故障電流、電壓。因此需要進(jìn)一步提高變流器的適應(yīng)能力，提高保護(hù)裝置可靠性，使得能夠在瞬時(shí)電網(wǎng)故障時(shí)保護(hù)變流器，電網(wǎng)恢復(fù)后變流器正常運(yùn)行。

在風(fēng)電系統(tǒng)中，變流器是用來控制電機(jī)使得電機(jī)定子的輸出的頻率幅值相位和電網(wǎng)保持一致，從而使得風(fēng)產(chǎn)生地能量可以輸送到電網(wǎng)上，變流器通過跟蹤電機(jī)轉(zhuǎn)速，使得在不同的風(fēng)速下，電機(jī)都可以向電網(wǎng)輸送能量，達(dá)到對(duì)風(fēng)能的最大化利用。變流器即是控制單元，也是電機(jī)轉(zhuǎn)子的能量通道，是風(fēng)電系統(tǒng)中重要部件，因此它的可靠性至關(guān)重要。

目前，在風(fēng)電變流器中，用來做瞬態(tài)保護(hù)的有交流Crowbar保護(hù)電路，直流Crowbar保護(hù)電路，交流+直流Crowbar保護(hù)電路等。對(duì)于直流Crowbar保護(hù)電路，主要作用是抑制過電壓，電流沖擊相對(duì)小，一般的IGBT（絕緣柵雙極管晶體管）器件都可滿足要求。對(duì)于交流Crowbar保護(hù)電路來說，主要作用是抑制過電流，故障時(shí)的沖擊電流受電網(wǎng)的故障嚴(yán)重程度，不同電機(jī)的內(nèi)部參數(shù)等的影響，沖擊電流的大小，持續(xù)時(shí)間都變化很大。交流側(cè)Crowbar保護(hù)電路的過流能力對(duì)于故障保護(hù)非常重要。目前應(yīng)用比較多的器件有二極管、晶閘管、IGBT等。

其常見的交流側(cè)拓?fù)溆腥鐖D1~4所示幾種形式。對(duì)于目前常見的拓?fù)鋪碚f：圖1所示整流橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所用器件較多，不經(jīng)濟(jì)；圖2所示混合橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中晶閘管承受的耐壓高，易損壞，且反并聯(lián)晶閘管關(guān)斷時(shí)不受控；圖3所示晶閘管反并聯(lián)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所用器件多，不經(jīng)濟(jì)；圖4所示IGBT式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)受制于器件過流、過壓能力，且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種器件少、成本低、控制簡(jiǎn)單且可靠性高的雙饋?zhàn)兞髌鞯闹悄鼙Ｗo(hù)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種雙饋?zhàn)兞髌鞯闹悄鼙Ｗo(hù)裝置，包括風(fēng)機(jī)葉片、雙饋電機(jī)、變流器，所述變流器包括變流器網(wǎng)側(cè)和變流器轉(zhuǎn)子側(cè)，風(fēng)機(jī)葉片通過齒輪箱與雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連，雙饋電機(jī)的定子通過開關(guān)和變流器網(wǎng)側(cè)一起連接至電網(wǎng)上，雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過交流輸出線連接至變流器轉(zhuǎn)子側(cè)，變流器網(wǎng)側(cè)和變流器轉(zhuǎn)子側(cè)的直流母線相接，其特征在于，雙饋?zhàn)兞髌鞯闹悄鼙Ｗo(hù)裝置進(jìn)一步包括：

一用于抑制電網(wǎng)電壓故障時(shí)產(chǎn)生過電壓的直流Crowbar保護(hù)電路，所述直流Crowbar保護(hù)電路跨接于直流母線之間；

一用于抑制電網(wǎng)電壓故障時(shí)產(chǎn)生過電流的交流Crowbar保護(hù)電路，所述交流Crowbar保護(hù)電路旁接于變流器轉(zhuǎn)子側(cè)至雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子的交流輸出線上；

所述交流Crowbar保護(hù)電路包括吸收電路、晶閘管電路、耗能電阻電路，所述晶閘管電路包括第一晶閘管、第二晶閘管、第三晶閘管，所述第一晶閘管、第二晶閘管、第三晶閘管順時(shí)針或逆時(shí)針依次連接成三角形；耗能電阻電路包括第一耗能電阻、第二耗能電阻、第三耗能電阻，所述第一耗能電阻、第二耗能電阻、第三耗能電阻的一端分別連接至不同的交流輸出線上，另一端分別連接至第一晶閘管和第二晶閘管之間、第二晶閘管和第三晶閘管之間、第一晶閘管和第三晶閘管之間；吸收電路包括第一吸收電路、第二吸收電路、第三吸收電路，所述第一吸收電路跨接于第一晶閘管的陽極和陰極之間，所述第二吸收電路跨接于第二晶閘管的陽極和陰極之間，所述第三吸收電路跨接于第三晶閘管的陽極和陰極之間。

作為一種實(shí)施方式，所述第一吸收電路為第一吸收電容，第二吸收電路為第二吸收電容，第三吸收電路為第三吸收電容。

作為另一種實(shí)施方式，第一吸收電路包括串聯(lián)的第一吸收電容和第一電阻，第二吸收電路包括串聯(lián)的第二吸收電容和第二電阻，第三吸收電路包括串聯(lián)的第三吸收電容和第三電阻。