海上风电场直流输电谐振型直流变流器拓扑结构和控制方法技术

本发明专利技术涉及海上风电场直流输电谐振型直流变流器拓扑结构和控制方法，属于风电技术领域。该谐振型直流变流器包括若干个谐振直流变流器模块，采用输入输出并联结构，一端与低压侧母线相连，另一端与高压侧母线相连。谐振直流变流器模块包括逆变器和升压器；升压器包括三个升压模块，它们采用输入并联输出串联结构。控制方法是：将输入侧直流母线的电压参考值减去其实际值，经PI得逆变器的输出电流参考值，将此值除以3，作为每个升压模块的谐振电流参考值；将此值分别减去每个升压模块的谐振电流实际值，再分别通过低通滤波器、PI后相加，经PI后与频率为开关频率的三角波比较，产生逆变器的驱动，实现均流、升压及输入侧直流电压的稳定控制。

【技术实现步骤摘要】
海上风电场直流输电谐振型直流变流器拓扑结构和控制方法
本专利技术涉及一种变流器，尤其是一种海上风电场直流输电谐振型直流变流器拓扑结构和控制方法，属于风电

技术介绍
随着风力发电成本的不断降低、电力电子技术的不断成熟以及控制算法的完善，发展海上风电将是大势所趋。传统海上风电采用交流并网，需要工频变压器进行升压，这些变压器一般安装于机舱内或塔架底部。但由于变压器体积大且笨重，使得安装运维难度大、成本高、损耗大，降低了系统的整体效率和可靠性。当变压器放置在机舱内时，机舱体积和偏航功率必须增大，还会对塔架施加较高的机械应力。这些缺点制约了海上风电的发展。直流电网作为交流电网的替代方案，最近受到越来越多的关注，其采用的直流升压变换器的工作频率远高于工频变压器的频率。使用直流电网的优点是不需要电网内的任何交流无功补偿，也没有交流电网固有的同步问题。海上风电场直流输电并网系统将是未来海上风电场的重要输电方式。在这个并网系统中，无论是双馈型风电机组，还是永磁直驱型风电机组，其变流器系统均包括前端AC/DC部分和后端DC/DC直流升压部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.海上风电场直流输电谐振型直流变流器拓扑结构，包括若干个谐振直流变流器模块、输入侧直流母线和输出侧直流母线，所有所述谐振直流变流器模块的输入侧并联，并与所述输入侧直流母线相连；所有所述谐振直流变流器模块的输出侧也并联，并与所述输出侧直流母线相连；所述输出侧直流母线相连与直流电网相连；/n所述谐振直流变流器模块包括逆变器和升压器；所述逆变器的一端与所述低压侧直流母线相连，另一端与所述升压器相连；所述升压器包括三个升压模块：第一升压模块、第二升压模块、第三升压模块；所述三个升压模块采用输入并联、输出串联结构，即所述三个升压模块的输入侧并联，所述第一升压模块的输出侧正极与所述输出侧直流母线的正极相...

【技术特征摘要】
1.海上风电场直流输电谐振型直流变流器拓扑结构，包括若干个谐振直流变流器模块、输入侧直流母线和输出侧直流母线，所有所述谐振直流变流器模块的输入侧并联，并与所述输入侧直流母线相连；所有所述谐振直流变流器模块的输出侧也并联，并与所述输出侧直流母线相连；所述输出侧直流母线相连与直流电网相连；
所述谐振直流变流器模块包括逆变器和升压器；所述逆变器的一端与所述低压侧直流母线相连，另一端与所述升压器相连；所述升压器包括三个升压模块：第一升压模块、第二升压模块、第三升压模块；所述三个升压模块采用输入并联、输出串联结构，即所述三个升压模块的输入侧并联，所述第一升压模块的输出侧正极与所述输出侧直流母线的正极相连，其负极与所述第二升压模块的输出侧正极相连；所述第二升压模块的输出侧负极与所述第三升压模块的输出侧正极相连，所述第三升压模块的输出侧负极与所述输出侧直流母线的负极相连；
所述逆变器为全桥逆变电路，包括四个开关管及其对应的四个反并联二极管；其作用是：将所述输入侧直流母线的电压逆变为高频方波，控制电压增益和谐振电流；
所述升压模块由谐振电路、高频变压器及倍压整流电路组成；所述谐振电路的一端与所述逆变器的输出相连，另一端与所述高频变压器的初级线圈相连；所述高频变压器的次级线圈与所述倍压整流电路相连；
所述谐振电路包括谐振电容、谐振电感和励磁电感；所述谐振电容的一端与所述逆变器的输出侧一端相连，另一端与所述谐振电感相连；所述谐振电感的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡彬，李永澍，张旭，闫绍敏，褚晓广，田玉蓉，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：山东;37