[實用新型]一種并網型開關磁阻發電機的功率變流器裝置

有效

• 申請號: 201120189138.2
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN202084952U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 張憲平
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02P9/30;H02J3/01
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術領域

本實用新型涉及風電領域，具體地，涉及一種并網型開關磁阻發電機的功率變流器裝置。

背景技術

開關磁阻發電機被用于風力發電系統時，需要功率變流器作為實現其勵磁和發電的控制器，尤其是并網型發電機組，還需要實現發電機和電網的能量變換，并能夠使機組發出的電能滿足電網的要求。目前基于開關磁阻發電機的風電機組尚處于小功率樣機試驗階段，功率變流器的直流側采用蓄電池并聯結構，無法滿足開關磁阻發電機在風電領域的工程化應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種既能夠使開關磁阻發電機實現勵磁、發電控制，又能夠同電網之間實現能量變換的，適用于并網型開關磁阻發電機的功率變流器裝置。

實現上述目的的技術方案如下：

一種并網型開關磁阻發電機的功率變流器裝置，包括與開關磁阻發電機連接的發電機側變流器單元及與電網連接的電網側變流器單元；在所述發電機側變流器單元及電網側變流器單元之間還并聯有直流電容。

進一步地，所述發電機側變流器單元包括與發電機定子相數相等的多個并聯的橋臂；每個橋臂均包括兩個IGBT和兩個二極管；其中第一IGBT的集電極同第一二極管的陰極連接，第一IGBT的發射極同第二二極管的陰極連接；第二IGBT的集電極同第一二極管的陽極連接，第二IGBT的發射極同第二二極管的陽極連接；且發電機的定子繞組兩端分別與所述的第一IGBT的發射極和第二IGBT的集電極連接；每個橋臂中的第一IGBT的集電極均與所述直流電容的正端連接；每個橋臂中的第二IGBT的發射極均與所述直流電容的負端連接。

進一步地，所述電網側變流器單元包括三個并聯的橋臂；其中每個橋臂均由兩個首尾相接串聯的IGBT模塊組成；每個IGBT模塊由一個IGBT與一個反向二極管并聯組成；且每個橋臂中的上端的IGBT的集電極與所述直流電容的正端連接；每個橋臂中的下端的IGBT的發射極與所述直流電容的負端連接。

進一步地，所述電網側變流器單元還包括第一電抗器、第二電抗器；所述第一電抗器與每個橋臂中的上端IGBT的發射極相連；所述第二電抗器與電網相連；第一電抗器與第二電抗器之間還連接有三相交流濾波電容器。

進一步地，所述三相交流濾波電容器采用三角或星型接法連接在第一電抗器與第二電抗器之間。

本實用新型的并網型開關磁阻發電機的功率變流器裝置，直流側無需并聯蓄電池，可實現發電機和電網的能量雙向流動及快速變換，在合適的控制策略下，可滿足電網的并網要求；發電機側變流器單元的橋臂數可根據發電機的定子相數進行適時調整，結構非常簡單。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的并網型開關磁阻發電機的功率變流器裝置電路結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的并網型開關磁阻發電機的功率變流器裝置，包括與開關磁阻發電機連接的發電機側變流器單元100及與電網連接的電網側變流器單元200；在發電機側變流器單元100及電網側變流器單元200之間還并聯有直流電容16。

發電機側變流器單元100包括與發電機定子相數(以定子相數為三相為例)相等的多個并聯的橋臂；每個橋臂均包括兩個IGBT(開關器件，它由可控的電力電子功率器件組成)和兩個二極管；其中第一IGBT1(2、3)的集電極同第一二極管7(9、11)的陰極連接，第一IGBT1(2、3)的發射極同第二二極管8(10、12)的陰極連接；第二IGBT4(5、6)的集電極同第一二極管7(9、11)的陽極連接，第二IGBT4(5、6)的發射極同第二二極管8(10、12)的陽極連接；且發電機的定子繞組13(14、15)兩端分別與第一IGBT1(2、3)的發射極和第二IGBT4(5、6)的集電極連接；每個橋臂中的第一IGBT1、2、3的集電極均與直流電容16的正端連接；每個橋臂中的第二IGBT4、5、6的發射極均與直流電容16的負端連接。

電網側變流器單元200包括三個并聯的橋臂；每個橋臂均由兩個首尾相接串聯的IGBT模塊(17、20；18、21；19、22)組成；每個IGBT模塊17、18、19、20、21、22由一個IGBT與一個反向二極管并聯組成；每個橋臂中的上端的IGBT17、18、19的集電極與直流電容16的正端連接；每個橋臂中的下端的IGBT20、21、22的發射極與直流電容16的負端連接。