[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變控制裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210099996.7
• 申請(qǐng)日: 2012-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102624031A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張延遲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02M7/48;H02M7/5387
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，且尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變控制裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度)，便可以開(kāi)始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒(méi)有燃料問(wèn)題，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行；我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡。

小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多數(shù)采用三相永磁電機(jī)，發(fā)電機(jī)輸出電壓較低，多數(shù)為24-48V無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)逆變并網(wǎng)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電逆變器基本的實(shí)現(xiàn)方式有兩類，一類是采用先整流，再逆變到與電網(wǎng)同相位的50Hz交流電，然后通過(guò)工頻變壓器升壓到交流220V并入電網(wǎng)。這種方式結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，也具有較好的可靠性，缺點(diǎn)是工頻變壓器體積和重量較大，功率損耗也比較大。另一類是采用先升壓，再逆變的方式。先進(jìn)行整流得到較低的直流電壓，采用Boost升壓電路或高頻升壓變壓器，把電壓升到350V直流電壓，再通過(guò)高頻逆變電路逆變得到220V交流電，并入電網(wǎng)。這種方式缺點(diǎn)是需要經(jīng)過(guò)兩級(jí)高頻變換，增加了能量損失。電網(wǎng)側(cè)需要一個(gè)電感量較大的輸出電抗器，體積和重量較大，功率損耗也較大，并網(wǎng)電流中開(kāi)關(guān)頻率的高次諧波含量較重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的風(fēng)力發(fā)電體積和重量較大、功率損耗較大的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變控制裝置，至少包括：輸入整流濾波回路，和所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連；高頻變流回路，和所述輸入整流濾波回路相連，所述高頻變流回路包括至少一組逆變電路，每組所述逆變電路包括兩個(gè)互補(bǔ)輸出的MOSFET和一個(gè)與所述一兩個(gè)MOSFET相連的高頻變壓器；工頻變流回路，和所述高頻變流回路相連，所述工頻變流回路包括組成H橋的四只單向可控硅、與所述四只單向可控硅相連的光耦可控硅驅(qū)動(dòng)電路以及給所述光耦可控硅驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)出控制信號(hào)的DSP。

可選的，所述兩個(gè)MOSFET的輸出波形的相位相差180°。

可選的，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變控制裝置還包括一停機(jī)保護(hù)回路，所述停機(jī)保護(hù)回路連接于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和所述輸入整流濾波回路之間。

可選的，所述輸入整流濾波回路包括三對(duì)肖特基二極管以及與每對(duì)所述肖特基二極管均并聯(lián)的電解電容。

可選的，所述電解電容的容量不小于1000μF。

可選的，所述高頻變流回路包括兩組逆變電路、三組逆變電路或四組逆變電路。

可選的，每組所述逆變電路還包括一高頻濾波電容，所述高頻濾波電容并聯(lián)于所述高頻變壓器的兩端。

可選的，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變控制裝置還包括一輸出濾波回路，所述輸出濾波回路和所述工頻變流回路相連。

本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變控制裝置的有益技術(shù)效果為：本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變控制裝置實(shí)現(xiàn)了一種小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變裝置，具有體積小、重量輕、效率高、電能質(zhì)量好、抗電網(wǎng)干擾性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)本裝置可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)風(fēng)機(jī)的并聯(lián)輸出，同時(shí)具備最大功率跟蹤和大風(fēng)過(guò)功率停機(jī)保護(hù)等基本的控制功能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的輸入整流濾波回路的示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的高頻逆變回路的示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的高頻逆變單元輸出電流的波形圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的第二級(jí)直流母線電壓波形圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的工頻逆變回路的示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的控制功能框圖。

圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。