多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法技术方案

本发明专利技术的实施例提供了一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法，其中，所述变流系统包括：多个机侧整流器和与所述多个机侧整流器一一对应的多个机侧整流器控制器，每个所述机侧整流器与一套绕组相连接，所述多个机侧整流器控制器用于对与其对应的机侧整流器进行开关控制，使得每两个相邻的所述机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔。本发明专利技术的多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法，能够降低绕组间电流产生磁场铰链相互影响，从而抑制电流畸变。

【技术实现步骤摘要】
多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法
本专利技术涉及风电
，尤其涉及一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法。
技术介绍
众所周知，永磁直驱发电机一般采用多绕组结构，每套绕组为一个独立的三相系统。在该结构中，由于绕组间电流会产生磁场铰链，磁场铰链相互影响使得相电流之间相互干扰，进而导致发电机相电流间的畸变，图1为现有技术多绕组永磁直驱发电机机侧三相电流波形示意图，如图1所示，发电机相电流间发生了畸变。同时相电流的畸变还会影响变流系统的控制性能，严重时会出现风力发电机组产生振动的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于，提供一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法，能够降低绕组间电流产生磁场铰链的相互影响，从而抑制电流畸变。为实现上述专利技术目的，本专利技术的实施例提供了一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统，包括：多个机侧整流器和与所述多个机侧整流器一一对应的多个机侧整流器控制器，每个所述机侧整流器与一套绕组相连接，所述多个机侧整流器控制器用于对与其对应的机侧整流器进行开关控制，使得每两个相邻的所述机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔。优选地，所述预定的频率间隔的范围在20赫兹到500赫兹之间。优选地，所述多个机侧整流器采用共直流母线拓扑结构。优选地，所述变流系统还包括：所述变流系统包括多个全功率变流器，多个所述全功率变流器采用并联拓扑结构，每个所述全功率变流器包括网侧滤波器、网侧逆变器、所述机侧整流器和机侧滤波器。优选地，所述变流系统还包括与所述多个网侧逆变器一一对应的网侧逆变器控制器，其中一个网侧逆变器控制器作为主逆变器控制器，其他的网侧逆变器控制器作为从逆变器控制器，所述主逆变器控制器与本风力发电机组的主控制器连接，所述主逆变器控制器用于接收所述本风力发电机组的主控制器发送的第一扭矩信号，并将所述第一扭矩信号平均分配为第二扭矩信号，以及将所述第二扭矩信号发送至多个所述从逆变器控制器。优选地，所述变流系统还包括多个机侧断路器和多个网侧断路器，每个所述全功率变流器的两端分别与一个所述机侧断路器和一个所述网侧断路器相连接，每个所述机侧断路器的另一端与所述多绕组永磁直驱发电机的一套绕组相连接，每个所述网侧断路器的另一端与电网相连接。优选地，所述变流系统还包括一个网侧断路器、一个网侧滤波器、多个机侧滤波器以及多个机侧断路器，所述网侧断路器的一端与电网相连接，所述网侧断路器的另一端与所述网侧滤波器相连接，每个所述机侧断路器的一端与所述多绕组永磁直驱发电机的一套绕组相连接，每个所述机侧断路器的另一端与所述机侧滤波器相连接。本专利技术的实施例还提供了一种多绕组永磁直驱发电机的变流控制方法，变流系统包括：多个机侧整流器和与所述多个机侧整流器一一对应的多个机侧整流器控制器，每个所述机侧整流器与一套绕组相连接，所述变流控制方法包括：通过所述多个机侧整流器控制器对与其对应的机侧整流器进行开关控制，使得每两个相邻的所述机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔。优选地，所述预定的频率间隔的范围在20赫兹到500赫兹之间。优选地，所述变流系统还包括：多个网侧逆变器和与所述多个网侧逆变器一一对应的网侧逆变器控制器，其中一个网侧逆变器控制器作为主逆变器控制器，其他的网侧逆变器控制器作为从逆变器控制器，所述主逆变器控制器与本风力发电机组的主控制器连接，所述变流控制方法还包括：所述主逆变器控制器接收所述本风力发电机组的主控制器发送的第一扭矩信号，并将所述第一扭矩信号平均分配为第二扭矩信号，以及将所述第二扭矩信号发送至多个所述从逆变器控制器。本专利技术实施例提供的多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法，多个机侧整流器控制器控制各自对应的机侧整流器，使得每两个相邻的机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔，能够降低绕组间电流产生磁场铰链的相互影响，从而抑制了电流畸变，并改善了系统的控制性能。附图说明图1为现有技术多绕组永磁直驱发电机机侧三相电流波形示意图；图2为本专利技术实施例一的多绕组永磁直驱发电机的变流系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例二的多绕组永磁直驱发电机的变流系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例三的多绕组永磁直驱发电机的变流系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例三的采用机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔后的机侧三相电流波形示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法进行详细描述。在实际应用中，一般来说变流系统包括除主电路(分别为整流电路、逆变电路和滤波电路)外，还需有对主电路进行调节和控制的控制电路。在本专利技术实施例中，变流系统包括机侧滤波器、机侧整流器、机侧整流器控制器、网侧逆变器、网侧逆变器控制器以及网侧滤波器。实施例一图2为本专利技术实施例一的多绕组永磁直驱发电机的变流系统的结构示意图，如图2所示，变流系统包括：多个机侧整流器101、以及与多个机侧整流器101一一对应的多个机侧整流器控制器102，每个机侧整流器101与多绕组永磁直驱发电机的一套绕组相连接，多个机侧整流器控制器102对与其对应的机侧整流器101进行开关控制，使得每两个相邻的机侧整流器102工作的开关频率相差预定的频率间隔。具体的，举例来说，假设有n个机侧整流器，以及与n个机侧整流器一一对应的n个机侧整流器控制器，预定的频率间隔为100赫兹，第一个机侧整流器控制器对与其对应的机侧整流器进行开关控制，使其工作的开关频率为k赫兹，那么剩余的n-1个机侧整流器控制器也分别对各自对应的机侧整流器进行开关控制，使得n-1个机侧整流器工作的开关频率分别为k+100、k+200，一直到k+100*n。本专利技术实施例的多绕组永磁直驱发电机的变流系统，通过多个机侧整流器控制器对与其对应的机侧整流器进行开关控制，以使多个机侧整流器工作的开关频率以预定的频率间隔错开，使得绕组间电流产生的电磁场不会耦合，进而降低了绕组间磁场铰链相互影响，抑制了电流畸变。实施例二图3为本专利技术实施例二的多绕组永磁直驱发电机的变流系统的结构示意图，如图3所示，变流系统包括：多个机侧整流器101、以及与多个机侧整流器101一一对应的多个机侧整流器控制器102，多个网侧逆变器203、多个网侧滤波器204以及多个机侧滤波器205，全功率变流器包括：网侧逆变器203、网侧滤波器204、机侧整流器101以及机侧滤波器205，也就是变流系统中包括了多个全功率变流器，并且这多个全功率变流器采用的是并联拓扑结构。在本实施例中，全功率变流器包括网侧滤波器、网侧逆变器、所述机侧整流器和机侧滤波器。一般来说，在实际应用中，除网侧逆变器、网侧滤波器、机侧整流器以及机侧滤波器组成全功率变流器的主回路外，全功率变流器还可以包括控制回路，也就是机侧整流器控制器和网侧逆变器控制器。需要说明的是，多个机侧整流器控制器102对与其对应的机侧整流器101进行开关控制，使得每两个相邻的机侧整流器102工作的开关频率相差预定的频率间隔。此外，机侧滤波器可以是Du/Dt滤波器，Du/Dt滤波器可起到滤除载波上的高次谐波、衰减干扰信号等作用。网侧滤波器可以是LCL滤波器，网侧逆变器采用串联LCL滤波器更有利于逆变器在较低开关频率下获得高质量的进网电流。优选地，预定的频率间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统，其特征在于，包括：多个机侧整流器和与所述多个机侧整流器一一对应的多个机侧整流器控制器，每个所述机侧整流器与一套绕组相连接，所述多个机侧整流器控制器用于对与其对应的机侧整流器进行开关控制，使得每两个相邻的所述机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔。

【技术特征摘要】
1.一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统，其特征在于，包括：多个机侧整流器和与所述多个机侧整流器一一对应的多个机侧整流器控制器，每个所述机侧整流器与一套绕组相连接，所述多个机侧整流器控制器用于对与其对应的机侧整流器进行开关控制，使得每两个相邻的所述机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔。2.根据权利要求1所述的变流系统，其特征在于，所述预定的频率间隔的范围在20赫兹到500赫兹之间。3.根据权利要求1所述的变流系统，其特征在于，所述多个机侧整流器采用共直流母线拓扑结构。4.根据权利要求1所述的变流系统，其特征在于，所述变流系统包括多个全功率变流器，多个所述全功率变流器采用并联拓扑结构，每个所述全功率变流器包括网侧滤波器、网侧逆变器、所述机侧整流器和机侧滤波器。5.根据权利要求4所述的变流系统，其特征在于，所述变流系统还包括与所述多个网侧逆变器一一对应的网侧逆变器控制器，其中一个网侧逆变器控制器作为主逆变器控制器，其他的网侧逆变器控制器作为从逆变器控制器，所述主逆变器控制器与本风力发电机组的主控制器连接，所述主逆变器控制器用于接收所述本风力发电机组的主控制器发送的第一扭矩信号，并将所述第一扭矩信号平均分配为第二扭矩信号，以及将所述第二扭矩信号发送至多个所述从逆变器控制器。6.根据权利要求4所述的变流系统，其特征在于，所述变流系统还包括多个机侧断路器和多个网侧断路器，每个所述全功率变流器的两端分别与一个所述机侧断路器和一个所述网侧断路器相连接，每个所述机侧断路器的另一端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11