一种海上风电可控整流器拓扑、控制方法和整流器技术

本发明专利技术公开了一种海上风电可控整流器拓扑、控制方法和整流器，属于多电平电力电子换流器领域，所述的可控整流器拓扑由级联子模块和二极管整流桥组成；级联子模块为ABC三相结构，每相均包含N个串联全桥子模块，级联子模块的三相功率流入端连接至海上交流汇集电网，三相功率流出端连接至二极管整流桥交流侧；二极管整流桥为三相不控桥式整流电路，二极管整流桥交流侧连接至级联子模块三相功率流出端，直流侧连接至直流输电线路。此种技术方案可通过调节级联子模块电压控制二极管交流侧电压，进改变节二极管整流桥功率，同时可以大幅降低海上风电平台的重量和体积。上风电平台的重量和体积。上风电平台的重量和体积。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电可控整流器拓扑、控制方法和整流器


[0001]本专利技术涉及多电平电力电子换流器领域，具体涉及一种海上风电可控整流器拓扑、控制方法和整流器。

技术介绍

[0002]海上风电风电具有风能相对稳定、风能储量大、清洁无污染的优点。随着海上风电向着高电压、大容量、深远海发展，如何实现海上风电平台轻型化成为一个热点问题。目前大容量海上风电平台换流器主要采用模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter,MMC)，但由于MMC中含有大量子模块，每个子模块中均包含重量较大的电容，大大提高了海上风电平台的重量和体积。
[0003]二极管整流器(DiodeRectifier,DR)采用器件少、运行方式简单，重量和体积远低于同等容量下的MMC，非常适合用于海上风电平台。然而，二极管整流器无法主动调节功率，必须通过改变风电场海上交流汇集电网电压才能实现变功率输出。海上交流汇集电网电压的频繁波动会影响海上风电其他设备的正常工作。因此，提出一种海上风电可控整流器拓扑、控制方法和整流器。
专利技术内容
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电可控整流器拓扑，其特征在于，包括级联子模块和二极管整流桥；其中级联子模块为ABC三相结构，每相均包含N个串联全桥子模块；级联子模块的三相功率流入端连接至电网，级联子模块的三相功率流出端连接至二极管整流桥交流侧，其中A相功率流出端连接至二极管整流桥A相上桥臂和A相下桥臂二极管支路中点，B相功率流出端连接至二极管整流桥B相上桥臂和B相下桥臂二极管支路中点，C相功率流出端连接至二极管整流桥C相上桥臂和C相下桥臂二极管支路中点；二极管整流桥为三相不控桥式整流电路，每相均包含相同的上桥臂和下桥臂，二极管整流桥的每相的上桥臂和下桥臂均由M个二极管串联组成；二极管整流桥的交流侧连接至级联子模块的三相功率流出端，二极管整流桥的直流侧连接至直流输电线路。2.根据权利要求1所述的海上风电可控整流器拓扑，其特征在于，全桥子模块包括第一至第四IGBT和第一电解电容；其中，第一IGBT的发射极连接第二IGBT的集电极，并以连接点作为该全桥子模块的正端；第一IGBT的集电极分别连接第三IGBT的集电极和第一电解电容的正极，第三IGBT的发射极连接第四IGBT的集电极，并以连接点作为该全桥子模块的负端；第四IGBT的发射极、第一电解电容的负极、第二IGBT的发射极相连接。3.根据权利要求2所述的海上风电可控整流器拓扑，其特征在于，第一至第四IGBT均连接有反接二极管。4.根据权利要求1所述的海上风电可控整流器拓扑，其特征在于，N的取值满足：其中，U
sml_max
为根据风电场集电母线电压计算的级联子模块承受的最大相电压峰值；U
n_sm

【专利技术属性】
技术研发人员：邓富金，伊浩然，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：