[發(fā)明專利]變流器及具有該變流器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110831515.6
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113410998A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳延俊;葛昊祥;田超;張魯華;劉嘉明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M1/32;H02J3/38
• 代理公司: 北京博思佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 吳梅英

本申請?zhí)峁┮环N變流器及具有該變流器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，變流器用于轉(zhuǎn)接發(fā)電機(jī)的多相輸出端與電網(wǎng)的多相輸入端，變流器包括直流母線，以及并聯(lián)于直流母線的機(jī)側(cè)功率模塊、直流斬波電路和網(wǎng)側(cè)功率模塊，直流斬波電路包括第一泄壓模塊、第二泄壓模塊和并聯(lián)于直流母線的輔助橋臂；輔助橋臂的上橋臂包含第一功率開關(guān)模塊，輔助橋臂的下橋臂包含第二功率開關(guān)模塊；第一功率開關(guān)模塊和第一泄壓模塊并聯(lián)，第一泄壓模塊包含串聯(lián)連接的第一泄壓開關(guān)和第一泄壓電阻；第二功率開關(guān)模塊和第二泄壓模塊并聯(lián)，第二泄壓模塊包含串聯(lián)連接的第二泄壓開關(guān)和第二泄壓電阻。通過控制第一泄壓開關(guān)和第二泄壓開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)第一泄壓電阻和第二泄壓電阻交替泄壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及變流器領(lǐng)域，尤其涉及一種變流器及具有該變流器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，功率開關(guān)模塊(如IGBT)占變流器成本的很大比重。這些功率開關(guān)模塊主要包含在機(jī)側(cè)功率模塊、網(wǎng)側(cè)功率模塊、與直流斬波電路(DC Chopper)中。當(dāng)直流母線電壓過高時(shí)，通過直流斬波電路中的泄壓電阻對直流母線放電。而直流斬波電路動(dòng)作時(shí)間短(通常僅在高穿低穿工況下)，動(dòng)作電流低，且兩個(gè)功率開關(guān)模塊中僅需一個(gè)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，另一個(gè)與電阻并聯(lián)的功率開模塊只需要保持關(guān)斷，這些特點(diǎn)實(shí)際上造成了直流斬波電路中的功率開關(guān)模塊的利用率低，造成了成本浪費(fèi)。并且，單個(gè)泄壓電阻的使用壽命較短，容易導(dǎo)致變流器使用壽命變短。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N變流器及具有該變流器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

具體地，本申請是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本申請實(shí)施例的第一方面，提供一種變流器，所述變流器用于轉(zhuǎn)接發(fā)電機(jī)的多相輸出端與電網(wǎng)的多相輸入端，所述變流器包括直流母線，以及并聯(lián)于所述直流母線的機(jī)側(cè)功率模塊、直流斬波電路和網(wǎng)側(cè)功率模塊，所述直流斬波電路包括第一泄壓模塊、第二泄壓模塊和并聯(lián)于所述直流母線的輔助橋臂；

其中，所述輔助橋臂的上橋臂包含第一功率開關(guān)模塊，所述輔助橋臂的下橋臂包含第二功率開關(guān)模塊；所述第一功率開關(guān)模塊和所述第一泄壓模塊并聯(lián)，且所述第一泄壓模塊包含串聯(lián)連接的第一泄壓開關(guān)和第一泄壓電阻；所述第二功率開關(guān)模塊和所述第二泄壓模塊并聯(lián)，且所述第二泄壓模塊包含串聯(lián)連接的第二泄壓開關(guān)和第二泄壓電阻。

可選地，還包括：多個(gè)第一開關(guān)；

其中，所述機(jī)側(cè)功率模塊包括多相全橋電路，所述多相全橋電路包括多個(gè)并聯(lián)于所述直流母線的第一橋臂，和所述多個(gè)第一開關(guān)一一對應(yīng)；每個(gè)所述第一橋臂的中點(diǎn)通過對應(yīng)的所述第一開關(guān)連接至所述輔助橋臂的中點(diǎn)。

可選地，所述第一開關(guān)包括晶閘管。

可選地，當(dāng)其中一個(gè)所述第一橋臂發(fā)生故障時(shí)，斷開故障的所述第一橋臂的電流通路，并導(dǎo)通故障的所述第一橋臂對應(yīng)的所述第一開關(guān)，使得所述輔助橋臂代替故障的所述第一橋臂投入運(yùn)行。

可選地，還包括：第一控制器和第一檢測模塊；

其中，所述第一檢測模塊用于檢測是否其中一個(gè)所述第一橋臂發(fā)生故障，所述第一控制器用于根據(jù)所述第一檢測模塊的檢測結(jié)果，判斷是否導(dǎo)通故障的所述第一橋臂對應(yīng)的所述第一開關(guān)。

可選地，還包括：多個(gè)第二開關(guān)；

其中，所述網(wǎng)側(cè)功率模塊包括多相全橋電路，所述多相全橋電路包括多個(gè)并聯(lián)于所述直流母線的第二橋臂，和所述多個(gè)第二開關(guān)一一對應(yīng)；每個(gè)所述第二橋臂的中點(diǎn)通過對應(yīng)的所述第二開關(guān)連接至所述輔助橋臂的中點(diǎn)。

可選地，所述第二開關(guān)包括晶閘管。

可選地，當(dāng)其中一個(gè)所述第二橋臂發(fā)生故障時(shí)，斷開故障的所述第二橋臂的電流通路，并導(dǎo)通故障的所述第二橋臂對應(yīng)的所述第二開關(guān)，使得所述輔助橋臂代替故障的所述第二橋臂投入運(yùn)行。

可選地，還包括：第二控制器和第二檢測模塊；