一种风力发电机的并网变流器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种风力发电机的并网变流器，包括：整流器以及通过LC滤波器与整流器相连的ZVS-PWM变换器；ZVS-PWM变换器连接有控制电路，控制电路连接有均流电路。本实用新型专利技术应用ZVS-PWM技术和平均电流模式控制方法，并采用最大电流自动均流法可实现多机并联均流，能够明显减少风电功率变换过程中的损耗，并且输出电流稳定，不会形成大幅震荡，提高了风力发电的效率和供电质量，提高了响应速度，有效的降低了系统的成本，在并网型风电系统中具有较高的应用价值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于风力发电变流
，具体涉及ー种风カ发电机的并网变流器。
技术介绍
近年来，能源与环境问题已成为全球可持续发展所面临的主要问题，风电作为ー种绿色能源以其无污染和可再生性日益受到世界各国的重视，具有广阔的应用前景。在风カ发电中，当风カ发电机与电网并网时，要求风电输出电流与电网电压同频同相。但风速的变化会引起风カ机转速的变化，如果没有必要的机械或电气控制，则有风力机驱动的交流发电机的转速也将随之改变，因而发电机的输出电压以及频率皆将不恒定。·特别是80年代后基于计算机系统的控制设备和电子装备的大量投入使用，这些装置对电能非常敏感，一些连续精加工的生产线对不合格电カ的容许度甚至严格到只能持续エ频1-2个周期。但是风力发电系统的接入会对电网产生冲击问题，会影响这些对电能质量敏感设备的正常运行。因此随着我国风カ发电的发展，风电场接入电カ系统问题也开始列入考虑范围。
技术实现思路
针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本技术提供了一种风カ发电机的并网变流器，能够明显減少风电功率变换过程中的损耗，且输出电流稳定。一种风カ发电机的并网变流器，包括整流器以及通过LC滤波器与整流器相连的ZVS-PWM(零电压开关-脉冲宽度调制)变换器；所述的ZVS-PWM变换器连接有控制电路，所述的控制电路连接有均流电路。所述的整流器用于将风力发电机产生的三相交流电转换为直流电；所述的LC滤波器用于对所述的直流电进行滤波处理；所述的ZVS-PWM变换器用于对滤波后的直流电进行稳压处理，并将稳压后的直流电注入至直流母线；所述的均流电路用于向控制电路提供电压反馈和电流反馈；所述的控制电路用于根据所述的电压反馈和电流反馈，生成PWM信号以对ZVS-PWM变换器中的功率开关器件进行控制。所述的ZVS-PWM变换器由四个开关管、八个ニ极管、六个电容、两个电感、一个电阻和一个变压器组成；其中，开关管Q1、ニ极管Dl和电容Cl并联后的一端与开关管Q3、ニ极管D3和电容C3并联后的一端相连并接LC滤波器，开关管Ql、ニ极管Dl和电容Cl并联后的另一端与开关管Q2、ニ极管D2和电容C2并联后的一端相连并接电容Cr的一端,开关管Q2、ニ极管D2和电容C2并联后的另一端与开关管Q4、ニ极管D4和电容C4并联后的一端相连并接LC滤波器，开关管Q3、ニ极管D3和电容C3并联后的另一端与开关管Q4、ニ极管D4和电容C4并联后的另一端相连并接变压器原边绕组的一端，电容Cr的另一端与电感Lr的一端相连，电感Lr的另一端与变压器原边绕组的另一端相连，变压器副边绕组的一端与ニ极管VDl的阳极和ニ极管VD3的阴极相连，变压器副边绕组的另一端与ニ极管VD2的阳极和ニ极管VD4的阴极相连，VDl的阴极与VD2的阴极和电感L的一端相连，VD3的阳极与VD4的阳极和电阻Rs的一端相连，电感L的另一端与电容C的一端相连，电容C的另一端与电阻Rs的另一端相连并接地。所述的均流电路由六个电阻、四个电容、一个光耦、一个发光二极管和一个均流芯片UC3907构成；其中，光耦的第一输入端接收给定的第一基准电压，光耦的第二输入端与电阻R6的一端和电阻Rl的一端相连，电阻Rl的另一端接地，光稱的第一输出端与发光二极管的阳极和均流芯片UC3907的10脚相连并接收给定的第二基准电压，光耦的第二输出端与均流芯片UC3907的9脚相连，均流芯片UC3907的3脚与5脚和电容Cl的一端相连并接电源电压，电容Cl的另一端与均流芯片UC3907的7脚相连，均流芯片UC3907的I脚与13脚共连，均流芯片UC3907的16脚与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与发光二极管的阴极相连，均流芯片UC3907的2脚与控制电路相连并提供电流反馈，均流芯片UC3907的12脚与电阻R3的一端和电容C2的一端相连，电阻R3的另一端与电容C3的一端相连,均流芯片UC3907的11脚与电容C3的另一端、电容C2的另一端和控制电路相连并提供电压反 馈，均流芯片UC3907的8脚与电阻R4的一端相连，均流芯片UC3907的14脚与电阻R5的一端和电容C4的一端相连,均流芯片UC3907的6脚与电阻R4的另一端、电阻R5的另一端和电容C4的另一端相连，均流芯片UC3907的4脚接地，均流芯片UC3907的15脚接直流母线。所述的控制电路由八个电阻、五个电容、一个ニ极管、ー个驱动隔离电路和ー个控制芯片UCC3895组成；其中，控制芯片UCC3895的I脚与2脚共连，控制芯片UCC3895的3脚与电容Cl的一端和电阻R5的一端相连，控制芯片UCC3895的4脚与电容C2的一端和电阻R4的一端相连，控制芯片UCC3895的7脚与电容C3的一端相连，控制芯片UCC3895的8脚与电阻Rl的一端和调节端相连，控制芯片UCC3895的9脚与电阻R2的一端和调节端相连，控制芯片UCC3895的10脚与电阻R3的一端和调节端相连，控制芯片UCC3895的5脚与电容Cl的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电阻Rl的另一端、电阻R2的另一端和电阻R3的另一端相连并接地，控制芯片UCC3895的20脚与电阻R4的另一端和均流电路相连并接收电压反馈，控制芯片UCC3895的19脚与电容C5的一端相连，控制芯片UCC3895的13脚、14脚、17脚和18脚分别与驱动隔离电路的四个输入端相连，隔离电路的输出端与ZVS-PWM变换器相连，控制芯片UCC3895的16脚与电容C5的另一端相连并接地，控制芯片UCC3895的15脚接电源电压，控制芯片UCC3895的12脚与电阻R5的另一端、电阻R6的一端、电容C4的一端、电阻R8的一端和ニ极管的阴极相连，控制芯片UCC3895的11脚与电阻R6的另一端和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与电容C4的另一端和电阻R8的另一端相连并接地，ニ极管的阳极与均流电路相连并接收电流反馈。本技术的有益效果为(I)本技术超前和滞后桥臂的开关管在额定负载下能很好地实现软开关；通过采用均流技术后，稳态和瞬态下两个电流非常接近，电流不平衡度大约为2%，符合预期的设计。(2)本技术能够明显減少风电功率变换过程中的损耗，并且输出电流稳定，不会形成大幅震荡，提高了风カ发电的效率和供电质量，提高了响应速度，有效的降低了系统的成本，在并网型风电系统中具有较高的应用价值。附图说明图I为本技术的结构及应用示意图。图2为ZVS-PWM变换器的结构示意图。图3为均流电路的结构示意图。图4为控制电路的结构示意图。具体实施方式为了更为具体地描述本技术，以下结合附图及具体实施方式对本技术的技术方案及其相关原理进行详细说明。如图I所示，一种风カ发电机的并网变流器，包括整流器以及通过LC滤波器与整流器相连的ZVS-PWM变换器；ZVS-PWM变换器连接有控制电路，控制电路连接有均流电路。整流器用于将风力发电机产生的三相交流电(280 420V)转换为直流电；LC滤波器用于对整流器输出的直流电进行滤波处理；ZVS-PWM变换器用于对滤波后的直流电进行稳压处理(稳压至110V)，并将稳压后的直流电注入至直流母线；如图2所示，ZVS-PWM变换器由四个开关管、八个ニ极管、六个电容、两个电感、一个电阻和ー个变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机的并网变流器，其特征在于，包括：整流器以及通过LC滤波器与整流器相连的ZVS？PWM变换器；所述的ZVS？PWM变换器连接有控制电路，所述的控制电路连接有均流电路。

【技术特征摘要】
1.一种风カ发电机的并网变流器，其特征在于，包括整流器以及通过LC滤波器与整流器相连的ZVS-PWM变换器；所述的ZVS-PWM变换器连接有控制电路，所述的控制电路连接有均流电路。2.根据权利要求I所述的风力发电机的并网变流器，其特征在于所述的ZVS-PWM变换器由四个开关管、八个ニ极管、六个电容、两个电感、一个电阻和一个变压器组成；其中，开关管Q1、ニ极管Dl和电容Cl并联后的一端与开关管Q3、ニ极管D3和电容C3并联后的一端相连并接LC滤波器，开关管Q1、ニ极管Dl和电容Cl并联后的另一端与开关管Q2、ニ极管D2和电容C2并联后的一端相连并接电容Cr的一端，开关管Q2、ニ极管D2和电容C2并联后的另一端与开关管Q4、ニ极管D4和电容C4并联后的一端相连并接LC滤波器，开关管Q3、ニ极管D3和电容C3并联后的另一端与开关管Q4、ニ极管D4和电容C4并联后的另一端相连并接变压器原边绕组的一端，电容Cr的另一端与电感Lr的一端相连，电感Lr的另一端与变压器原边绕组的另一端相连，变压器副边绕组的一端与ニ极管VDl的阳极和ニ极管VD3的阴极相连，变压器副边绕组的另一端与ニ极管VD2的阳极和ニ极管VD4的阴极相连，VDl的阴极与VD2的阴极和电感L的一端相连，VD3的阳极与VD4的阳极和电阻Rs的一端相连，电感L的另一端与电容C的一端相连，电容C的另一端与电阻Rs的另一端相连并接地。3.根据权利要求I所述的风力发电机的并网变流器，其特征在于所述的均流电路由六个电阻、四个电容、ー个光I禹、一个发光二极管和ー个均流芯片UC3907构成；其中，光率禹的第一输入端接收给定的第一基准电压，光稱的第二输入端与电阻R6的一端和电阻Rl的一端相连，电阻Rl的另一端接地，光稱的第一输出端与发光二极管的阳极和均流芯片UC3907的10脚相连并接收给定的第二基准电压，光耦的第二输出端与均流芯片UC3907的9脚相连，均流芯片UC3907的3脚与5脚和电容Cl的一端相连并接电源电压，电容Cl的另一端与均流芯片UC3907的7脚相连，均流芯片UC3907的I脚与13脚共连，均流芯片UC3907的16脚与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与发光二极管的阴极相连，均流芯片UC390...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘理富，冯成杰，姚志斌，王万林，蒋侃，石顺风，
申请(专利权)人：浙江日风电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：