一种风电变流器制造技术

本实用新型专利技术公开一种风电变流器，包括变流器主功率回路和控制器；变流器主功率回路包括主体部件一、主体部件二、隔离开关一、隔离开关二、断路器一、断路器二、预充电组件一、预充电组件二、投切开关组件一、投切开关组件二、滤波电容组件；主体部件一及主体部件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；隔离开关一及隔离开关二分别包括两个三相端口：三相进线端和三相出线端；断路器一及断路器二分别包括两个三相端口；预充电组件一及预充电组件二分别包括包括两个三相端口；滤波电容组件包括一个三相输入端口；该风电变流器在应对多绕组风力发电机场合，不但可以实现变流器冗余运行，而且可以降低变流器网侧滤波器成本。而且可以降低变流器网侧滤波器成本。而且可以降低变流器网侧滤波器成本。

【技术实现步骤摘要】
一种风电变流器


[0001]本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种风电变流器。

技术介绍

[0002]近年来，风力发电，特别是海上风电快速发展，整机功率方面，在2018年前后，单机最大功率5MW，到2022年已经增加至13MW左右。为了应对整机功率快速增加的需求，风力发电机一般采用多绕组方案，一方面可以减小单个绕组的电流，另一方面在一套绕组回路出现故障时，其他绕组可以实现电机的冗余运行。
[0003]为了应对多绕组电机，传统的变流器采用多机并联的方案，如图1所示，一套风力发电机绕组连接一台变流器，变流器1和变流器2之间相互独立。
[0004]双绕组电机中两套绕组之间是电气隔离的，可以利用该特性，变流器1和变流器2的网侧均采用基于三角载波的PWM(脉冲宽度调制)方法，且控制变流器1网侧的三角载波Vc1和变流器2网侧的三角载波Vc2相位相差180
°
，如图2所示，可以提高入网电流中的谐波频率，理论上可以减少滤波电容数量。但是图1所示变流器方案中，直接减少滤波电容后，失去了多绕组电机冗余运行的功能，因此现有技术的变流器方案的网侧滤波电容成本并没有达到最佳。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是提出一种风电变流器，该风电变流器在应对多绕组风力发电机场合，不但可以实现变流器冗余运行，而且可以降低变流器网侧滤波器的成本。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种风电变流器，所述风电变流器一端与风力发电机连接，一端与电网变压器连接；所述风电变流器包括变流器主功率回路和与所述变流器主功率回路连接的控制器；
[0007]所述变流器主功率回路包括主体部件一、主体部件二、隔离开关一、隔离开关二、断路器一、断路器二、预充电组件一、预充电组件二、投切开关组件一、投切开关组件二、滤波电容组件；
[0008]所述主体部件一及主体部件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；
[0009]所述隔离开关一及隔离开关二分别包括两个三相端口：三相进线端和三相出线端；
[0010]所述断路器一及断路器二分别包括两个三相端口：三相进线端和三相出线端；
[0011]所述预充电组件一及预充电组件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；
[0012]所述投切开关组件一及投切开关组件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；
[0013]所述滤波电容组件包括：一个三相输入端口；
[0014]所述隔离开关一的三相进线端与主体部件一的第二三相端口相连；所述主体部件一的第一三相端口与断路器一的三线出线端相连；所述预充电组件一的第二三相端口与主体部件一的第一三相端口和断路器一的三线出线端连接点相连；所述预充电组件一的第一三相端口与断路器一的三线进线端连接点相连；所述投切开关组件一的第一三相端口与主体部件一的第一三相端口和断路器一的三线出线端连接点相连；
[0015]所述隔离开关二的三相进线端与主体部件二的第二三相端口相连；所述主体部件二的第一三相端口与断路器二的三线出线端相连；所述预充电组件二的第二三相端口与主体部件二的第一三相端口和断路器二的三线出线端连接点相连；所述预充电组件二的第一三相端口与断路器二的三线进线端连接点相连；所述投切开关组件二的第二三相端口与主体部件二的第一三相端口和断路器二的三线出线端连接点相连，投切开关组件二的第一三相端口与投切开关组件一的第一三相端口和滤波电容组件的三相输入端口连接点相连；
[0016]所述投切开关组件一第二三相端口、投切开关组件二的第二三相端口和滤波电容组件三相输入端口相连；
[0017]所述断路器一的三相进线端与断路器二的三相进线端相连。
[0018]优选地，所述风力发电机为双绕组电机，包括第一三相绕组和第二三相绕组，所述隔离开关一的三相出线端与所述风力发电机第一三相绕组相连；所述隔离开关二的三相出线端与风力发电机第二三相绕组相连。
[0019]优选地，电网变压器为双绕组降压变压器，包括原边三相绕组和副边三相绕组，所述断路器一的三相进线端、断路器二的三相进线端与所述电网变压器副边三相绕组相连。
[0020]优选地，所述滤波电容组件包括交流滤波电容和放电电阻，所述交流滤波电容包括单相电容和三相电容，所述交流滤波电容的连接方式为星型连接或者三角形连接。
[0021]优选地，所述投切开关组件一和投切开关组件二分别包括用于控制滤波电容组件投入与切出的投切接触器。
[0022]优选地，所述预充电组件一和预充电组件二分别包括预充电回路保护熔丝，预充电电阻和投切接触器，所述预充电回路保护熔丝、预充电电阻和投切接触器串联连接。
[0023]优选地，所述主体部件一及主体部件二分别包括依次连接的三相PFC电感、熔断器、网侧功率模块、母线电容、Chopper组件、机侧功率模块及三相du/dt电感，所述三相PFC电感的三相进线端为主体部件一或者主体部件二的第一三相端口，所述三相du/dt电感的三相出线端为主体部件一或者主体部件二的第二三相端口。
[0024]采用上述结构之后，所述风电变流器包括变流器主功率回路和与所述变流器主功率回路连接的控制器；所述变流器主功率回路包括主体部件一、主体部件二、隔离开关一、隔离开关二、断路器一、断路器二、预充电组件一、预充电组件二、投切开关组件一、投切开关组件二、滤波电容组件；所述主体部件一及主体部件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；所述隔离开关一及隔离开关二分别包括两个三相端口：三相进线端和三相出线端；所述断路器一及断路器二分别包括两个三相端口：三相进线端和三相出线端；所述预充电组件一及预充电组件二分别包括包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；所述投切开关组件一及投切开关组件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；所述滤波电容组件包括：一个三相输入端口；所述隔离开关一的三相进线
端与主体部件一的第二三相端口相连；所述主体部件一的第一三相端口与断路器一的三线出线端相连；所述预充电组件一的第二三相端口与主体部件一的第一三相端口和断路器一的三线出线端连接点相连；所述预充电组件一的第一三相端口与断路器一的三线进线端连接点相连；所述投切开关组件一的第一三相端口与主体部件一的第一三相端口和断路器一的三线出线端连接点相连；所述隔离开关二的三相进线端与主体部件二的第二三相端口相连；所述主体部件二的第一三相端口与断路器二的三线出线端相连；所述预充电组件二的第二三相端口与主体部件二的第一三相端口和断路器二的三线出线端连接点相连；所述预充电组件二的第一三相端口与断路器二的三线进线端连接点相连；所述投切开关组件二的第二三相端口与主体部件二的第一三相端口和断路器二的三线出线端连接点相连，投切开关组件二的第一三相端口与投切开关组件一的第一三相端口和滤波电容组件的三相输入端口连接点相连；所述投切开关组件一第二三相端口、投切开关组件二的第二三相端口和滤波电容组件三相输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电变流器，所述风电变流器一端与风力发电机连接，一端与电网变压器连接；其特征在于，所述风电变流器包括变流器主功率回路和与所述变流器主功率回路连接的控制器；所述变流器主功率回路包括主体部件一、主体部件二、隔离开关一、隔离开关二、断路器一、断路器二、预充电组件一、预充电组件二、投切开关组件一、投切开关组件二、滤波电容组件；所述主体部件一及主体部件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；所述隔离开关一及隔离开关二分别包括两个三相端口：三相进线端和三相出线端；所述断路器一及断路器二分别包括两个三相端口：三相进线端和三相出线端；所述预充电组件一及预充电组件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；所述投切开关组件一及投切开关组件二分别包括两个三相端口：第一三相端口和第二三相端口；所述滤波电容组件包括：一个三相输入端口；所述隔离开关一的三相进线端与主体部件一的第二三相端口相连；所述主体部件一的第一三相端口与断路器一的三线出线端相连；所述预充电组件一的第二三相端口与主体部件一的第一三相端口和断路器一的三线出线端连接点相连；所述预充电组件一的第一三相端口与断路器一的三线进线端连接点相连；所述投切开关组件一的第一三相端口与主体部件一的第一三相端口和断路器一的三线出线端连接点相连；所述隔离开关二的三相进线端与主体部件二的第二三相端口相连；所述主体部件二的第一三相端口与断路器二的三线出线端相连；所述预充电组件二的第二三相端口与主体部件二的第一三相端口和断路器二的三线出线端连接点相连；所述预充电组件二的第一三相端口与断路器二的三线进线端连接点相连；所述投切开关组件二的第二三相端口与主体部件二的第一三相端口和断路器二的三线出线端连接点相连，投切开关组件二的第一三相端口与投...

【专利技术属性】
技术研发人员：许亚明，朱成中，吕一航，姜圳，
申请(专利权)人：苏州禾望电气有限公司，
类型：新型
国别省市：