[發明專利]變流器、直驅風力發電機組和輸電系統

在審

• 申請號: 201711447785.7
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108011527A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 李戰龍;楊有濤;楊志千
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: H02M5/293
• 分類號: H02M5/293;H02M7/06;H02M7/219;H02J3/38
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 張海秀

1.一種變流器，其特征在于，所述變流器(320)包括三個級聯功率串(321)，每個級聯功率串(321)包括N個精簡矩陣變換器RMC(3210)，N≥3；

每個RMC(3210)包括一組三相輸入端、第一交流輸出端子和第二交流輸出端子，每個級聯功率串(321)中相鄰兩個RMC(3210)中的上一個RMC(3210)的第二交流輸出端子與下一個RMC的第一交流輸出端子連接，每個級聯功率串(321)的第一個RMC(3210)的第一交流輸出端子作為每個級聯功率串(321)的第一輸出端，每個級聯功率串(321)的最后一個RMC(3210)的第二交流輸出端子作為每個級聯功率串(321)的第二輸出端；

三個級聯功率串(321)的第一輸出端之間形成星點連接，三個級聯功率串(321)的第二輸出端構成所述變流器(320)的三相輸出端。

2.根據權利要求1所述的變壓器，其特征在于，每個RMC(3210)為三相六橋臂結構，每個橋臂(3211)包括兩個絕緣柵雙極型晶體管IGBT，兩個IGBT的發射極連接，每相的上橋臂的一個集電極與下橋臂的一個集電極連接，構成RMC(3210)的一組三相輸入端中的一相輸入端；

三相的上橋臂的另一個集電極相連接構成RMC(3210)的第一交流輸出端子，三相的下橋臂的另一個集電極相連接構成RMC(3210)的第二交流輸出端子。

3.根據權利要求1所述的變流器，其特征在于，每個RMC(3210)的一組三相輸入端與直驅風力發電機(310)的一組三相輸出端對應連接。

4.根據權利要求3所述的變流器，其特征在于，所述直驅風力發電機(310)包括轉子和定子，所述定子上設置有3N個繞組，每三個繞組構成所述直驅風力發電機(310)的一組三相輸出端，所述直驅風力發電機(310)的N組三相輸出端分別與每個級聯功率串(321)的N個RMC(3210)的三相輸入端對應連接。

5.根據權利要求1所述的變流器，其特征在于，所述變流器(320)的三相輸出端與升壓變壓器(330)的低壓端連接。

6.一種直驅風力發電機組，其特征在于，所述直驅風力發電機組(300)包括直驅風力發電機(310)、權利要求1至5中任一項所述的變流器(320)、升壓變壓器(330)和整流器(340)；

所述直驅風力發電機(310)包括轉子和定子，所述定子上設置有3N個繞組，每三個繞組構成所述直驅風力發電機(310)的一組三相輸出端，所述直驅風力發電機(310)的N組三相輸出端分別與所述變流器(320)的每個級聯功率串(321)的N個RMC(3210)的三相輸入端對應連接，所述變流器(320)的三相輸出端與所述升壓變壓器(330)的低壓端連接，所述升壓變壓器(330)的高壓端與所述整流器(340)的輸入端連接，所述整流器(340)包括正極輸出端和負極輸出端，N≥3。

7.一種直驅風力發電機組輸電系統，其特征在于，所述輸電系統包括直流母線(400)和權利要求6中所述的直驅風力發電機組(300)；

所述直流母線(400)包括正極直流母線(410)和負極直流母線(420)，所述直驅風力發電機組(300)的整流器(340)的正極輸出端與所述正極直流母線(410)連接，所述整流器(340)的負極輸出端與所述負極直流母線(420)連接。

8.根據權利要求7所述的輸電系統，其特征在于，所述輸電系統包括多個所述直驅風力發電機組(300)，每個所述直驅風力發電機組(300)的所述整流器(340)的正極輸出端連接于所述正極直流母線(410)，每個所述直驅風力發電機組(300)的所述整流器(340)的負極輸出端分別連接于所述負極直流母線(420)。

9.根據權利要求7所述的輸電系統，其特征在于，所述整流器(340)為三相不控整流器，或者，所述整流器(340)為三相脈沖寬度調制PWM可控整流器。