[實用新型]一種風力發電機的并網變流器

有效

• 申請號: 201220194834.7
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN202524301U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 潘理富;馮成杰;姚志斌;王萬林;蔣侃;石順風
• 申請（專利權）人: 浙江日風電氣有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02J3/38
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型屬于風力發電變流技術領域，具體涉及一種風力發電機的并網變流器。

背景技術

近年來，能源與環境問題已成為全球可持續發展所面臨的主要問題，風電作為一種綠色能源以其無污染和可再生性日益受到世界各國的重視，具有廣闊的應用前景。

在風力發電中，當風力發電機與電網并網時，要求風電輸出電流與電網電壓同頻同相。但風速的變化會引起風力機轉速的變化，如果沒有必要的機械或電氣控制，則有風力機驅動的交流發電機的轉速也將隨之改變，因而發電機的輸出電壓以及頻率皆將不恒定。

特別是80年代后基于計算機系統的控制設備和電子裝備的大量投入使用，這些裝置對電能非常敏感，一些連續精加工的生產線對不合格電力的容許度甚至嚴格到只能持續工頻1-2個周期。但是風力發電系統的接入會對電網產生沖擊問題，會影響這些對電能質量敏感設備的正常運行。因此隨著我國風力發電的發展，風電場接入電力系統問題也開始列入考慮范圍。

發明內容

針對現有技術所存在的上述技術缺陷，本實用新型提供了一種風力發電機的并網變流器，能夠明顯減少風電功率變換過程中的損耗，且輸出電流穩定。

一種風力發電機的并網變流器，包括：整流器以及通過LC濾波器與整流器相連的ZVS-PWM(零電壓開關-脈沖寬度調制)變換器；所述的ZVS-PWM變換器連接有控制電路，所述的控制電路連接有均流電路。

所述的整流器用于將風力發電機產生的三相交流電轉換為直流電；

所述的LC濾波器用于對所述的直流電進行濾波處理；

所述的ZVS-PWM變換器用于對濾波后的直流電進行穩壓處理，并將穩壓后的直流電注入至直流母線；

所述的均流電路用于向控制電路提供電壓反饋和電流反饋；

所述的控制電路用于根據所述的電壓反饋和電流反饋，生成PWM信號以對ZVS-PWM變換器中的功率開關器件進行控制。

所述的ZVS-PWM變換器由四個開關管、八個二極管、六個電容、兩個電感、一個電阻和一個變壓器組成；其中，開關管Q1、二極管D1和電容C1并聯后的一端與開關管Q3、二極管D3和電容C3并聯后的一端相連并接LC濾波器，開關管Q1、二極管D1和電容C1并聯后的另一端與開關管Q2、二極管D2和電容C2并聯后的一端相連并接電容Cr的一端，開關管Q2、二極管D2和電容C2并聯后的另一端與開關管Q4、二極管D4和電容C4并聯后的一端相連并接LC濾波器，開關管Q3、二極管D3和電容C3并聯后的另一端與開關管Q4、二極管D4和電容C4并聯后的另一端相連并接變壓器原邊繞組的一端，電容Cr的另一端與電感Lr的一端相連，電感Lr的另一端與變壓器原邊繞組的另一端相連，變壓器副邊繞組的一端與二極管VD1的陽極和二極管VD3的陰極相連，變壓器副邊繞組的另一端與二極管VD2的陽極和二極管VD4的陰極相連，VD1的陰極與VD2的陰極和電感L的一端相連，VD3的陽極與VD4的陽極和電阻Rs的一端相連，電感L的另一端與電容C的一端相連，電容C的另一端與電阻Rs的另一端相連并接地。

所述的均流電路由六個電阻、四個電容、一個光耦、一個發光二極管和一個均流芯片UC3907構成；其中，光耦的第一輸入端接收給定的第一基準電壓，光耦的第二輸入端與電阻R6的一端和電阻R1的一端相連，電阻R1的另一端接地，光耦的第一輸出端與發光二極管的陽極和均流芯片UC3907的10腳相連并接收給定的第二基準電壓，光耦的第二輸出端與均流芯片UC3907的9腳相連，均流芯片UC3907的3腳與5腳和電容C1的一端相連并接電源電壓，電容C1的另一端與均流芯片UC3907的7腳相連，均流芯片UC3907的1腳與13腳共連，均流芯片UC3907的16腳與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與發光二極管的陰極相連，均流芯片UC3907的2腳與控制電路相連并提供電流反饋，均流芯片UC3907的12腳與電阻R3的一端和電容C2的一端相連，電阻R3的另一端與電容C3的一端相連，均流芯片UC3907的11腳與電容C3的另一端、電容C2的另一端和控制電路相連并提供電壓反饋，均流芯片UC3907的8腳與電阻R4的一端相連，均流芯片UC3907的14腳與電阻R5的一端和電容C4的一端相連，均流芯片UC3907的6腳與電阻R4的另一端、電阻R5的另一端和電容C4的另一端相連，均流芯片UC3907的4腳接地，均流芯片UC3907的15腳接直流母線。