CN102263416A - 大功率直驱风电变流器低电压穿越电路 - Google Patents

大功率直驱风电变流器低电压穿越电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102263416A
CN102263416A CN201010513833XA CN201010513833A CN102263416A CN 102263416 A CN102263416 A CN 102263416A CN 201010513833X A CN201010513833X A CN 201010513833XA CN 201010513833 A CN201010513833 A CN 201010513833A CN 102263416 A CN102263416 A CN 102263416A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
igbt
power
net side
wind power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010513833XA
Other languages
English (en)
Inventor
朱琴华
张波涛
周峰
袁丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Daqo Kfine Electric Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Daqo Kfine Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Daqo Kfine Electric Co Ltd filed Critical Jiangsu Daqo Kfine Electric Co Ltd
Priority to CN201010513833XA priority Critical patent/CN102263416A/zh
Publication of CN102263416A publication Critical patent/CN102263416A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Abstract

本发明涉及属于风力发电设备，涉及一种大功率直驱风电变流器低电压穿越电路。该电路包括有连接在发电机和电网之间的机侧整流电路和网侧逆变电路；机侧整流电路和网侧逆变电路均由IGBT功率单元构成，机侧整流电路的IGBT功率单元与网侧逆变电路IGBT功率单元之间的一对连接接点之间连接有储能电容；在储能电容侧并联有一个由IGBT管和卸荷电阻串联而成的crowbar电路。本发明使用元器件少、无需对发电风机进行改造，因而成本较低；此外，由于CROWBAR电路可以使用与功率单元相同的IGBT元件，因此可以减少备件种类和数量，尽进一步降低了维护成本。

Description

大功率直驱风电变流器低电压穿越电路
技术领域
本发明涉及属于风力发电设备，涉及一种大功率直驱风电变流器低电压穿越电路。
背景技术
现有的风力发电系统中的变流器通常包括包括有连接在发电机和电网之间的机侧整流电路和网侧逆变电路；机侧整流电路和网侧逆变电路均由IGBT功率单元构成，机侧整流电路的IGBT功率单元与网侧逆变电路IGBT功率单元之间的一对连接接点之间连接有储能电容。
风力发电设备的低电压穿越（LVRT），是指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。电压跌落是电网常见的故障故障，有单相、两相对地故障，相间故障和三相故障等类型，电压跌落的深度不等，持续时间是0.5 个基波时间到数秒的时间。如果不同时间的电网跌落都需要停机，会引起太多的停机，则会大大影响整个电网运行的稳定；因此就提出了低压穿越的要求，只有当电网跌落的深度与持续的时间超过规定的曲线，才需要进行停机。
目前的风电设备通常采用以下技术实现低电压穿越：
1、不改变现有变流器的电路结构，只需要设计时考虑增加功率器件的电压、电流等级和电容容量。但是此方案仅适用于电压跌落不深的情况，此方案同时也会大大增加元气件的采购成本。
2、在发电机转子侧增三相增加crowbar电路，为转子侧电路提供旁路，在检测到电网系统故障出现电压跌落时，闭锁发电机励磁变流器，同时投入转子回路的旁路（释能电阻）保护装置,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用，以此来维持发电机不脱网运行。此方案在发电机侧增加卸荷负载，卸荷负载与发电机相连，需要对发电机进行重新设计，同时使用元器件较多，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种线路结构简单、实现成本低的大功率直驱风电变流器低电压穿越电路。
本发明的大功率直驱风电变流器低电压穿越电路包括有连接在发电机和电网之间的机侧整流电路和网侧逆变电路；机侧整流电路和网侧逆变电路均由IGBT功率单元构成，机侧整流电路的IGBT功率单元与网侧逆变电路IGBT功率单元之间的一对连接接点之间连接有储能电容；在储能电容侧并联有一个由IGBT管和卸荷电阻串联而成的crowbar电路。
本发明使用过程中，当系统正常工作时，CROWBAR电路不起作用，当电网电压跌落时，由于发电机还在发电过程中，因此直流侧的输入功率大于直流侧的输出功率，导致直流侧的电压会迅速上升，可能会损坏储能电容，造成变流器的损坏，而此时由于CROWBAR电路中的卸荷电阻投用，消耗直流侧多余的能量，不会导致直流母排电压的升高，也不会导致电容的损坏。当电网电压正常时，可以快速的切断卸荷电阻，投用逆变功率单元。该方案使用元器件少、无需对发电风机进行改造，因而成本较低；此外，由于CROWBAR电路可以使用与功率单元相同的IGBT元件，因此可以减少备件各类和数量，尽进一步降低了维护成本。
附图说明
图1是本发明的电路原理图。
具体实施方式
如图所示，该电路包括有连接在发电机5和电网6之间的机侧整流电路1和网侧逆变电路2；机侧整流电路和网侧逆变电路均由IGBT功率单元构成，机侧整流电路的IGBT功率单元与网侧逆变电路IGBT功率单元之间的一对连接接点之间连接有储能电容3；在储能电容侧并联有一个由IGBT管和卸荷电阻串联而成的crowbar电路4。

Claims (1)

1.一种大功率直驱风电变流器低电压穿越电路，包括有连接在发电机和电网之间的机侧整流电路和网侧逆变电路；机侧整流电路和网侧逆变电路均由IGBT功率单元构成，机侧整流电路的IGBT功率单元与网侧逆变电路IGBT功率单元之间的一对连接接点之间连接有储能电容；其特征是：在储能电容侧并联有一个由IGBT管和卸荷电阻串联而成的crowbar电路。
CN201010513833XA 2010-10-21 2010-10-21 大功率直驱风电变流器低电压穿越电路 Pending CN102263416A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010513833XA CN102263416A (zh) 2010-10-21 2010-10-21 大功率直驱风电变流器低电压穿越电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010513833XA CN102263416A (zh) 2010-10-21 2010-10-21 大功率直驱风电变流器低电压穿越电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102263416A true CN102263416A (zh) 2011-11-30

Family

ID=45009932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010513833XA Pending CN102263416A (zh) 2010-10-21 2010-10-21 大功率直驱风电变流器低电压穿越电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102263416A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105098716A (zh) * 2015-07-31 2015-11-25 深圳市禾望电气股份有限公司 Crowbar控制单元、系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101136582A (zh) * 2007-09-03 2008-03-05 中国科学院电工研究所 一种全功率变流器直流侧卸荷电路的控制方法
EP1921738A2 (de) * 2006-11-10 2008-05-14 REpower Systems AG Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Umrichters, insbesondere für Windenergieanlagen
CN101630850A (zh) * 2009-08-07 2010-01-20 深圳市禾望电气有限公司 一种双馈型感应发电机穿越电网故障的装置及方法
CN201846092U (zh) * 2010-10-21 2011-05-25 江苏大全凯帆电器股份有限公司 大功率直驱风电变流器低电压穿越电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1921738A2 (de) * 2006-11-10 2008-05-14 REpower Systems AG Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Umrichters, insbesondere für Windenergieanlagen
CN101136582A (zh) * 2007-09-03 2008-03-05 中国科学院电工研究所 一种全功率变流器直流侧卸荷电路的控制方法
CN101630850A (zh) * 2009-08-07 2010-01-20 深圳市禾望电气有限公司 一种双馈型感应发电机穿越电网故障的装置及方法
CN201846092U (zh) * 2010-10-21 2011-05-25 江苏大全凯帆电器股份有限公司 大功率直驱风电变流器低电压穿越电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105098716A (zh) * 2015-07-31 2015-11-25 深圳市禾望电气股份有限公司 Crowbar控制单元、系统及方法
CN105098716B (zh) * 2015-07-31 2018-08-28 深圳市禾望电气股份有限公司 Crowbar控制单元、系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El Moursi et al. A parallel capacitor control strategy for enhanced FRT capability of DFIG
CN101136582B (zh) 一种全功率变流器直流侧卸荷电路的控制方法
US9509231B2 (en) Power converter system, damping system, and method of operating a power converter system
CA2810593A1 (en) Double fed induction generator (dfig) converter and method for improved grid fault ridethrough
CN105186559B (zh) 一种双馈风力发电机组低电压穿越电路及其控制方法
CN105048497B (zh) 一种双馈型风电机组高电压穿越方法
CN102064714B (zh) 双馈型风电变频器
Rashid et al. Bridge-type fault current limiter for asymmetric fault ride-through capacity enhancement of doubly fed induction machine based wind generator
CN204179684U (zh) 风力发电机组故障穿越装置
CN104242347A (zh) 一种风电变流器的高电压穿越方法
CN103337871B (zh) 一种风力发电机组低电压穿越电路及相应的控制方法
CN103227476A (zh) 一种低电压穿越或低电压支撑综合试验系统
Yang et al. Battery-energy-storage-based triple-active-bridge DC unified power quality conditioner for energy management and power quality enhancement of DC renewable sources
CN205070452U (zh) 一种双馈型风电机组高电压穿越系统
CN102412597A (zh) 一种双馈风力发电系统低电压穿越控制方法和装置
CN102290826A (zh) 并网异步风力发电机组穿越电网低电压故障的方法
CN103545839B (zh) 风力发电机组用低电压调控装置
CN104362672A (zh) 一种风力发电系统
US8854845B2 (en) System and method of over-voltage protection
CN104022529A (zh) 基于改进Crowbar的双馈风力发电机低电压穿越控制方法
CN201869106U (zh) 双馈型风电变频器
CN201332277Y (zh) 大型风力发电机组的变频器冗余系统
Sarwar et al. Improvement of fault ride through capability of DFIG-based wind turbine systems using superconducting fault current limiter
CN201846092U (zh) 大功率直驱风电变流器低电压穿越电路
CN202435016U (zh) 用于双馈风力发电系统的快速保护电路装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111130