CN102263502A - 大功率风电变流器储能电容充电电路 - Google Patents

大功率风电变流器储能电容充电电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102263502A
CN102263502A CN2010105138344A CN201010513834A CN102263502A CN 102263502 A CN102263502 A CN 102263502A CN 2010105138344 A CN2010105138344 A CN 2010105138344A CN 201010513834 A CN201010513834 A CN 201010513834A CN 102263502 A CN102263502 A CN 102263502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
charging
storage capacitor
power
generator
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
CN2010105138344A
Other languages
English (en)
Inventor
丁印福
张波涛
朱琴华
张海莲
武美娜
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 CN2010105138344A priority Critical patent/CN102263502A/zh
Publication of CN102263502A publication Critical patent/CN102263502A/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
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明属于风力发电设备，涉及一种大功率风电变流器储能电容充电电路。该电路包括有由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；机侧整流电路由IGBT功率单元构成，并经过机侧开关连接发电机；网侧逆变电路由IGBT功率单元构成，并依次经过LCL滤波电路和网侧开关连接电网；其特征是，在网侧开关处并联充电电阻，充电电阻由与其串联的充电开关控制其通断。本发明可以确保直流母线电压在变流器开始工作前，预先达到一个电容安全电压范围，延长电容使用寿命；其不仅电路结构简单、成本低，并且充电速度快、充电电压高、谐波抑制效果好。

Description

大功率风电变流器储能电容充电电路
技术领域
本发明属于风力发电设备，涉及一种大功率风电变流器储能电容充电电路。
背景技术
在风力发电系统的电压型PWM大功率整流器(VSR)主电路中，如附图1所示，直流侧包括由IGBT功率单元构成的机侧整流电路01，机侧整流电路经过机侧开关连接发电机02，交流侧则包括由IGBT功率单元构成的网侧逆变电路03，网侧逆变电路经过LCL滤波电路04和网侧开关连接电网05。在直流侧通常会采用储能电容06进行直流储能，储能电容既可以缓冲交流侧与直流侧负载间的能量转换，稳定VSR直流侧电压，也可以抑制直流侧谐波电压。但是在大功率MW级风电变流器中，直流侧电压达到1000VDC，如果变流器开始工作时将这种阶跃电压将直接加载在储能电容两端，将严重损害储能电容寿命，尤其是对于电解电容作为储能电容的场合。所以在大功率MW级变流器工作前通常会对储能电容进行预充电，以保护储能电容。
由于直驱风力发电变流器所接电网额定线电压690V，通常考虑储能电容的预充电问题时都会利用电网电压对电容进行充电，现有的变流器储能电容预充电方案是对两相电网电压进行整流对电容充电，如附图2所示。其在变流器开始工作前，先开通充电回路07，对储能电容进行预充电，然后关断充电回路，使变流器开始正常工作，这种充电回路属于单相桥式不可控整流电路。该电路和方法是目前MW级变流器主流充电方法，其缺陷是：1、充电时间长；2、充电电流中谐波电流成分很大，虽然不会影响储能电容的性能，但是会产生附加的谐波损耗，降低设备的效率，并且有可能使储能电容两端的电压、电流传感器出现计量不准确的现象；3、由于设置单独的整流模块，因而其充电回路成本较高。
发明内容
本发明所要解决技术问题是，提供一种电路结构简单、储能电容谐波电流小、充电时间短的大功率风电变流器储能电容充电电路。
本发明的大功率风电变流器储能电容充电电路包括有由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；机侧整流电路由IGBT功率单元构成，并经过机侧开关连接发电机；网侧逆变电路由IGBT功率单元构成，并依次经过LCL滤波电路和网侧开关连接电网；机侧整流电路功率单元和网侧逆变电路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，在网侧开关处并联充电电阻，充电电阻由与其串联的充电开关控制其通断。
本发明在变流器未工作前，接通充电电阻，利用IGBT功率单元中IGBT开关管桥臂上原有的续流二极管对储能电容进行预充电，可以确保直流母线电压在变流器开始工作前，预先达到一个电容安全电压范围，延长电容使用寿命；其不仅电路结构简单、成本低，并且充电速度快、充电电压高、谐波抑制效果好。
附图说明
图1是现有的风电变流器电路原理图；
图2是现有的风电变流器储能电容充电电路原理图；
图3是本发明的风电变流器储能电容充电电路原理图。
具体实施方式
如图3所示，本发明的风电变流器储能电容充电电路具有与传统风电变流器系统相同的由IGBT功率单元构成的机侧整流电路11和网侧逆变电路13、机侧开关（图中未给出）、LCL滤波电路14、网侧开关18、储能电容16，此外，网侧开关处并联充电电阻19，充电电阻由与其串联的充电开关17控制其通断。
本发明工作过程中，在变流器未工作前，即机侧开关和网侧开关均断开时，接通充电电阻，通过电网电压，利用IGBT功率单元中IGBT开关管桥臂上原有的续流二极管对储能电容进行预充电，使直流母线电压在变流器开始工作前预先达到一个电容安全电压范围，然后再断开充电开关、启动变流器。

Claims (1)

1.大功率风电变流器储能电容充电电路包括有由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；机侧整流电路由IGBT功率单元构成，并经过机侧开关连接发电机；网侧逆变电路由IGBT功率单元构成，并依次经过LCL滤波电路和网侧开关连接电网；机侧整流电路功率单元和网侧逆变电路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：在网侧开关处并联充电电阻，充电电阻由与其串联的充电开关控制其通断。
CN2010105138344A 2010-10-21 2010-10-21 大功率风电变流器储能电容充电电路 Pending CN102263502A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105138344A CN102263502A (zh) 2010-10-21 2010-10-21 大功率风电变流器储能电容充电电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105138344A CN102263502A (zh) 2010-10-21 2010-10-21 大功率风电变流器储能电容充电电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102263502A true CN102263502A (zh) 2011-11-30

Family

ID=45010002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105138344A Pending CN102263502A (zh) 2010-10-21 2010-10-21 大功率风电变流器储能电容充电电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102263502A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103647442A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 北京天诚同创电气有限公司 一种预充电回路以及发电系统
CN106300434A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 江苏宝丰新能源科技有限公司 Lc 型逆变器滤波电容无冲击软起控制方法
CN106772128A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 华中科技大学 一种能耗型交流电子负载及其工作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101383578A (zh) * 2008-09-22 2009-03-11 艾默生网络能源有限公司 一种具有保护装置的双馈发电机系统及其保护方法
CN101783513A (zh) * 2009-11-27 2010-07-21 艾默生网络能源有限公司 一种风能变流器、风能发电设备及系统
CN201846230U (zh) * 2010-10-21 2011-05-25 江苏大全凯帆电器股份有限公司 大功率风电变流器储能电容充电电路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101383578A (zh) * 2008-09-22 2009-03-11 艾默生网络能源有限公司 一种具有保护装置的双馈发电机系统及其保护方法
CN101783513A (zh) * 2009-11-27 2010-07-21 艾默生网络能源有限公司 一种风能变流器、风能发电设备及系统
CN201846230U (zh) * 2010-10-21 2011-05-25 江苏大全凯帆电器股份有限公司 大功率风电变流器储能电容充电电路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103647442A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 北京天诚同创电气有限公司 一种预充电回路以及发电系统
CN103647442B (zh) * 2013-12-13 2016-11-16 北京天诚同创电气有限公司 一种预充电回路以及发电系统
CN106300434A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 江苏宝丰新能源科技有限公司 Lc 型逆变器滤波电容无冲击软起控制方法
CN106772128A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 华中科技大学 一种能耗型交流电子负载及其工作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203119680U (zh) 一种飞轮储能装置的测试系统
CN104065157A (zh) 一种改进供电可靠性的不间断电源
CN103915856B (zh) 一种基站并网-充电光伏微逆变器系统及其控制方法
CN101976955B (zh) 具有储能功能的变桨伺服驱动器
CN102832842A (zh) 一种新型三相光伏并网逆变器系统
CN204179989U (zh) 基于直流母线的风光油互补发电系统
CN104135020A (zh) 储能变流器直流侧电池接入控制系统及方法
CN203761297U (zh) 多路直流输入双向储能变流器
CN103606942B (zh) 一种具有无功补偿功能的混合液流储能系统
MX2014005360A (es) Sistema y metodo para conversion de potencia para fuentes de energia renovables.
CN202333830U (zh) 分布式电源系统蓄电池储能变流器
CN103259059B (zh) 一种液流电池初始充电方法及电路
CN104600831A (zh) 一种逆变器辅助电源供电系统及方法
CN203747661U (zh) 风电变流器的预充电装置及风电变流器
CN203607860U (zh) 一种双向储能变流器主功率电路
CN201846230U (zh) 大功率风电变流器储能电容充电电路
CN102496961A (zh) 一种基于直流母线的风电独立电网系统
CN103545839B (zh) 风力发电机组用低电压调控装置
CN103560523A (zh) 基于dvr的光伏发电机组低电压穿越支撑系统
Ramteke et al. Isolated DC-DC converter fed DC motor for bidirectional electric vehicular application
CN102263502A (zh) 大功率风电变流器储能电容充电电路
CN204721004U (zh) 一种带储能和模拟负载的风力发电机组测试电源
CN203617721U (zh) 风力发电机组用低电压调控装置
CN204886203U (zh) 提高风电并网系统暂态稳定和电能质量的储能装置
CN102891502A (zh) 一种节能型三相光伏发电系统及其控制方法

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