一种组合式变流器以及控制方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种组合式变流器以及控制方法，该组合式变流器包括框架断路器以及至少两个变流器，其中，每个所述变流器包括交流电网侧、直流侧、交流电机侧、第一接触器以及第二接触器。本方案中提供的组合式变流器，通过控制第一接触器、第二接触器以及第三接触器的开关状态，单独控制每个变流器的接入状态，提高了系统的冗余性。同时，框架断路器可以一直处于闭合状态，即减少了框架断路器的分断次数，进而能延长框架断路器的使用寿命。除此，由于多个接入系统的变流器通过第三接触器相互并联，进而减小了变流器之间的环流。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式变流器以及控制方法
本专利技术涉及新能源电机控制
，具体涉及一种组合式变流器以及控制方法。
技术介绍
变流器是发电系统中常用的将电网侧的交流电转换为直流电，再将直流电转换为电机侧的交流电的器件，其包括多个并联的半导体开关，通过半导体开关的开关组合状态，实现上述交流-直流的转化。具体的，半导体开关可以为IGBT、IGCT以及IEGT等具有开关功能的器件。随着发电系统的功率要求越来越高，通常将多个变流器的交流侧进行并联，以满足较大的功率要求。然而，直接将多个变流器交流侧进行并联，直流侧不进行并联，为使系统具备冗余特性，每个变流器的交流侧均设置框架断路器，进行独立控制，成本投入较大，如多个变流器共用一个框架断路器，则不具备冗余特性。除此，多个变流器的框架断路器的频繁分断，造成使用寿命缩短，多个变流器之间的环流问题也相对突出。为了降低多个变流器之间存在的环流，通常在多个变流器的交流侧、直流侧都进行并联，并在软件上设置同步控制，以及抑制环流控制算法，以最大程度减小多个变流器之间的环流。然而，专利技术人发现，框架断路器的机械寿命以及电气寿命有限，在实际并网运行中，需要减少变流器的脱网次数，即减少框架断路器的动作次数。因此，如何提供一种组合式变流器，既能解决变流器之间的环流问题又能延长框架断路器的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种组合式变流器，既能解决满足冗余性功能要求，又能更好的解决变流器之间的环流问题，并有效延长框架断路器的使用寿命。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种组合式变流器，包括框架断路器以及至少两个变流器，每个所述变流器包括交流电网侧、直流侧、交流电机侧、第一接触器以及第二接触器；每个所述变流器的交流电网侧通过所述第一接触器与所述框架断路器的一端相连，所述框架断路器的另一端与电网相连；每个所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器与发电机电连接；多个所述变流器的直流侧均通过第三接触器相互并联。可选的，所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器均与所述发电机的同一个绕组端相连。可选的，多个所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器分别与所述发电机的不同绕组端相连。可选的，所述变流器还包括：电网侧子变流器以及电机侧子变流器，所述电网侧子变流器包括第一三相功率单元、直流撬棒单元以及并网滤波单元；所述电机侧子变流器包括第二三相功率单元以及滤波器；所述第一三相功率单元、所述直流撬棒单元以及所述第二三相功率单元相并联；所述直流撬棒单元的两端作为所述变流器的直流侧；所述第一三相功率单元的中点与所述并网滤波单元的输入端相连，所述并网滤波单元的输出端作为所述变流器的交流电网侧；所述第二三相功率单元的中点与所述滤波器的输入端相连，所述滤波器的输出端作为所述变流器的交流电机侧。可选的，所述变流器还包括：与所述第一接触器串联的第一熔丝；和/或，与所述第二接触器串联的第二熔丝；和/或，与所述第三接触器串联的第三熔丝。一种控制方法，应用于任一项上述的组合式变流器，所述控制方法包括:第一工作模式，控制所述框架断路器闭合，控制所述第一接触器闭合，控制所述第二接触器断开，控制所述第三接触器闭合，以使所述变流器处于并网待机状态；第二工作模式，控制所述框架断路器闭合，控制所述第一接触器闭合，控制所述第二接触器闭合，控制所述第三接触器闭合，以使所述变流器处于并网运行状态；第三工作模式，控制所述框架断路器闭合，控制所述第一接触器断开，控制所述第二接触器断开，控制所述第三接触器断开，以使所述变流器处于停机状态；第四工作模式，控制所述框架断路器闭合，控制部分所述变流器的第一接触器以及第二接触器断开，控制部分所述变流器的第一接触器以及第二接触器闭合，控制所述第三接触器闭合，以使所述变流器处于冗余运行状态。可选的，还包括：获取所述第一接触器闭合的所述变流器的温度，当所述温度大于第一预设值时，控制对应的所述变流器处于所述第三工作模式。可选的，还包括：当所述温度低于第二预设值时，控制对应的所述变流器处于第二工作模式。可选的，还包括：获取待跟踪的发电功率给定值；根据所述发电功率给定值以及每个所述变流器的额定发电功率，确定组合式变流器中变流器的目标接入数量；控制所述目标接入数量的所述变流器处于所述第二工作模式，控制其他所述变流器处于所述第三工作模式。可选的，还包括：获取所述组合式变流器中变流器的故障状态；控制发生故障的所述变流器处于所述第三工作模式，并发送警报。一种风机变流器，包括任意一项上述的组合式变流器。基于上述技术方案，本专利技术实施例提供了一种组合式变流器，包括框架断路器以及至少两个变流器，其中，每个所述变流器包括交流电网侧、直流侧、交流电机侧、第一接触器以及第二接触器。具体的，每个所述变流器的交流电网侧通过所述第一接触器与所述框架断路器的一端相连，所述框架断路器的另一端与电网相连。每个所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器与发电机电连接。多个所述变流器的直流侧均通过第三接触器相互并联。可见，本方案中提供的组合式变流器中，通过控制第一接触器、第二接触器以及第三接触器的开关状态，单独控制每个变流器的接入状态，提高了系统的冗余性。此时，框架断路器可以一直处于闭合状态，即减少了框架断路器的分断次数，进而能延长框架断路器的使用寿命。除此，由于多个接入系统的变流器通过第三接触器相互并联，进而减小了变流器之间的环流。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种组合式变流器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的又一种组合式变流器的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的又一种组合式变流器的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种控制方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种控制方法的又一流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种控制方法的又一流程示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种控制方法的又一流程示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种控制方法的又一流程示意图。具体实施方式请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的一种组合式变流器的结构示意图，该组合式变流器包括框架断路器11以及至少两个变流器12。其中，每个所述变流器12包括交流电网侧121、直流侧122、交流电机侧123、第一接触器124以及第二接触器125。具体的，该组合式变流器中各器件的连接关系为：每个所述变流器12的电网侧交流输121出端通过所述第一接触器124与所述框架断路器11的一端相连，所述框架断路器11的另一端与电网相连；每个所述变流器12的交流电机侧123通过所述第二接触器125与发电机13电连接；多个所述变流器12的直流侧122均通过第三接触器126相互并联。结合上述连接关系可知，本实施例提供的组合式变流器可以通过控制第一接触器以及第二接触器闭合，以实现该变流器接入整个发电系统。当控制变流器的第一接触器闭合时，可以实现该变流器与电网的隔离，可见，本实施例提供的组合式变流器的系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式变流器，其特征在于，包括框架断路器以及至少两个变流器，每个所述变流器包括交流电网侧、直流侧、交流电机侧、第一接触器以及第二接触器；每个所述变流器的交流电网侧通过所述第一接触器与所述框架断路器的一端相连，所述框架断路器的另一端与电网相连；每个所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器与发电机电连接；多个所述变流器的直流侧均通过第三接触器相互并联。

【技术特征摘要】
1.一种组合式变流器，其特征在于，包括框架断路器以及至少两个变流器，每个所述变流器包括交流电网侧、直流侧、交流电机侧、第一接触器以及第二接触器；每个所述变流器的交流电网侧通过所述第一接触器与所述框架断路器的一端相连，所述框架断路器的另一端与电网相连；每个所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器与发电机电连接；多个所述变流器的直流侧均通过第三接触器相互并联。2.根据权利要求1所述的组合式变流器，其特征在于，所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器均与所述发电机的同一个绕组端相连。3.根据权利要求1所述的组合式变流器，其特征在于，多个所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器分别与所述发电机的不同绕组端相连。4.根据权利要求1所述的组合式变流器，其特征在于，所述变流器还包括：电网侧子变流器以及电机侧子变流器，所述电网侧子变流器包括第一三相功率单元、直流撬棒单元以及并网滤波单元；所述电机侧子变流器包括第二三相功率单元以及滤波器；所述第一三相功率单元、所述直流撬棒单元以及所述第二三相功率单元相并联；所述直流撬棒单元的两端作为所述变流器的直流侧；所述第一三相功率单元的中点与所述并网滤波单元的输入端相连，所述并网滤波单元的输出端作为所述变流器的交流电网侧；所述第二三相功率单元的中点与所述滤波器的输入端相连，所述滤波器的输出端作为所述变流器的交流电机侧。5.根据权利要求1所述的组合式变流器，其特征在于，所述变流器还包括：与所述第一接触器串联的第一熔丝；和/或，与所述第二接触器串联的第二熔丝；和/或，与所述第三接触器串联的第三熔丝。6.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任一项所述的组合式变流器，所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪令祥，周俭节，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34