直流母线的充放电电路和变流器系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种直流母线的充放电电路和变流器系统，所述直流母线的充放电电路包括：预充电电路和放电电路；所述预充电电路包括顺序连接的预充电开关、预充电变压器以及预充电整流电路，所述预充电开关与预充电电源连接；所述放电电路包括串联连接的放电开关和充放电电阻，所述放电电路并联在母线电容的两端，且所述放电开关与所述母线电容共“地”连接；所述预充电整流电路的输出端共“地”连接在放电开关的两端。本实用新型专利技术的技术方案减小了现有直流母线的充放电电路结构的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术实施例提供一种直流母线的充放电电路和变流器系统，所述直流母线的充放电电路包括：预充电电路和放电电路；所述预充电电路包括顺序连接的预充电开关、预充电变压器以及预充电整流电路，所述预充电开关与预充电电源连接；所述放电电路包括串联连接的放电开关和充放电电阻，所述放电电路并联在母线电容的两端，且所述放电开关与所述母线电容共“地”连接；所述预充电整流电路的输出端共“地”连接在放电开关的两端。本技术的技术方案减小了现有直流母线的充放电电路结构的复杂度。【专利说明】直流母线的充放电电路和变流器系统
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种直流母线的充放电电路和变流器系统。
技术介绍
图1为现有技术中，普遍采用的风力发电变流器直流母线预充电电路系统，包括:电网29、网侧变压器30、变流器开关28、滤波电容27、滤波电感26、网侧变流器25、母线电容24、滤波电容开关17、放电熔断器18、放电电阻11、放电开关221、机侧变流器12、发电机 13、叶轮14、预充电开关211、预充电电阻15、和预充电熔断器16。 图1所示的风力发电变流器直流母线预充电电路，通过调节电路中各开关的开启和关断的时序，控制电路通过预充电电阻15限流来对母线电容24进行充电；以及控制电路通过放电电阻11对母线电容24进行放电。该电路结构通过两个完全独立的电路回路完成充、放电过程，电路复杂度较高。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种直流母线的充放电电路和变流器系统，以实现降低现有风力发电变流器直流母线充、放电电路结构的复杂度。 为达到上述目的，本技术的实施例提供了一种直流母线的充放电电路，包括:预充电电路和放电电路； 所述预充电电路包括顺序连接的预充电开关、预充电变压器以及预充电整流电路，所述预充电开关与预充电电源连接； 所述放电电路包括串联连接的放电开关和充放电电阻，所述放电电路并联在母线电容的两端，且所述放电开关与所述母线电容共“地”连接； 所述预充电整流电路的输出端共“地”连接在放电开关的两端。 如上所述的直流母线的充放电电路，所述直流母线的充放电电路具有预充电状态、并网状态和放电状态； 所述预充电状态:所述预充电开关闭合，所述放电开关断开； 所述并网状态:所述预充电开关断开，所述放电开关断开； 所述放电状态:所述预充电开关断开，所述放电开关闭合。 如上所述的直流母线的充放电电路，所述预充电电路具体为两个正、负对称的预充电电路，每个所述预充电电路连接在正、负对称的所述放电开关中相应放电开关的两端; 所述放电电路具体为两个正负对称的放电电路，每个所述放电电路并联在正、负对称的母线电容中相应母线电容的两端。 如上所述的直流母线的充放电电路，所述预充电电源为独立的交流电源或者为电网电源。 本技术的实施例还提供了一种变流器系统，包括:顺序连接的网侧变流器回路、母线电容、机侧变流器回路；所述母线电容两端并联有如上任一项所述的直流母线的充放电电路。 本技术实施例提供的直流母线的充放电电路和变流器系统，在对直流母线的母线电容进行充、放电过程中，可利用同一充放电电阻完成，减小了电路结构的复杂度。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术中普遍采用的风力发电变流器直流母线预充电电路系统结构图； 图2为本技术提供的直流母线的充放电电路一个实施例的结构示意图； 图3为本技术提供的直流母线的充放电电路应用场景系统的结构示意图； 图4为本技术提供的变流器系统一个实施例的结构示意图。 附图标号说明 11-放电电阻、12-机侧变流器、13-发电机、14-叶轮、15-预充电电阻、16-预充电熔断器、17-滤波电容开关、放电熔断器18 ; 21-预充电电路、211-预充电开关、212-预充电变压器、213-预充电整流电路； 22-放电电路、221-放电开关、222-充放电电阻、223-充放电熔断器； 23-预充电电源；24_母线电容、25-网侧变流器、26-滤波电感、27-滤波电容、28-变流器开关、29-电网、30-网侧变压器；41_网侧变流器回路、42-机侧变流器回路、43-直流母线的充放电电路。 【具体实施方式】 本技术的实施例通过共用一个充放电电阻来实现预充电电路和放电电路对直流母线的充、放电过程。 实施例一 图2为本技术提供的直流母线的充放电电路的结构示意图，该电路可实现对直流母线的充放电过程。如图2所示，该直流母线的充放电电路具体包括: 预充电电路21和放电电路22 ;其中: 预充电电路21包括顺序连接的预充电开关211、预充电变压器212以及预充电整流电路213，所述预充电开关211与预充电电源23连接； 放电电路22包括串联连接的放电开关221和充放电电阻222，所述放电电路22并联在母线电容24的两端，且放电开关221与母线电容24共“地”连接； 预充电整流电路213的输出端共“地”连接在放电开关221的两端。 如图2所示，在实际应用场景中，为了保证电路安全运行，通常在放电电路22中串联一个充放电熔断器223 ;而母线电容24通常并联在网侧变流器25的直流侧，而网侧变流器25的交流侧则通常连接有滤波电感26、滤波电容27、变流器开关28和电网29。其中，电网29为三相交流电电网。 图2中，由网侧变流器25、滤波电感26、滤波电容27和变流器开关28构成的回路称为网侧变流器回路。 本技术实施例所示直流母线的充放电电路的工作原理是: 所述直流母线的充放电电路具有预充电状态、并网状态和放电状态；其中: 预充电状态:预充电开关211闭合，放电开关221断开。 此时，预充电电路21在预充电电源23的驱动下对母线电容24进行充电，充放电电阻222在充电过程中启到限制充电电流的作用，即防止过大的充电电流对电路的影响。相应的，在预充电状态时，变流器开关28应保持断开状态。 并网状态:预充电开关211断开，放电开关221断开。 当母线电容24经过上述预充电状态达到预定电压值时，断开预充电开关211，而使整个直流母线的充放电电路进入并网状态。该并网状态对应为网侧变流器25可进行正常工作状态。相应的，在并网状态时，变流器开关28应保持闭合状态。 放电状态:预充电开关211断开，放电开关221闭合。 网侧变流器工作结束后，需对母线电容24进行放电操作。此时，保持预充电开关221断开，通过闭合放电开关221，使整个直流母线的充放电电路进入放电状态，即母线电容24的放电状态。充放电电阻222在放电过程中启到限制放电电流的作用，即防止过大的放电电流对电路的影响。相应的，在放电状态时，变流器开关28应保持断开状态。 从上述直流母线的充放电电路的三个工作状态分析获知，在母线电容24的预充电过程和放电过程中均通过充放电电阻222来限制充、放电电流，即防止过大的充、放电电流对电路的影响。而这种共用充放电电阻的方法简化了电路结构，同时提高了充放电电阻的利用率。 进一步的，图3所示，为上述图2所示实施例在风力发电变流器直流母线电路系统中的具体应用场景。在图3所示实施例中: 预充电电源2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流母线的充放电电路，其特征在于，包括：预充电电路和放电电路；所述预充电电路包括顺序连接的预充电开关、预充电变压器以及预充电整流电路，所述预充电开关与预充电电源连接；所述放电电路包括串联连接的放电开关和充放电电阻，所述放电电路并联在母线电容的两端，且所述放电开关与所述母线电容共“地”连接；所述预充电整流电路的输出端共“地”连接在放电开关的两端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓波，姜鑫，张国驹，刘炳，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11