CN103354968A - 用于将电能馈送至能量供给系统中的装置 - Google Patents

用于将电能馈送至能量供给系统中的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103354968A
CN103354968A CN2012800053224A CN201280005322A CN103354968A CN 103354968 A CN103354968 A CN 103354968A CN 2012800053224 A CN2012800053224 A CN 2012800053224A CN 201280005322 A CN201280005322 A CN 201280005322A CN 103354968 A CN103354968 A CN 103354968A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
frequency converter
control appliance
phasor
aforementioned
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
CN2012800053224A
Other languages
English (en)
Inventor
克里斯蒂安·艾夏特
斯特凡·科尔伯
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.)
VENPOWER GmbH
Original Assignee
VENPOWER GmbH
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 VENPOWER GmbH filed Critical VENPOWER GmbH
Publication of CN103354968A publication Critical patent/CN103354968A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy
    • 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
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于将电能馈送至能量供给系统（100）之中的装置（10）。根据本发明，该装置具有带电隔离的绕组系统（30）的发电机（20），该装置具有至少两个带隔离的中间电路（60）的频率转换器（40，41，42），其中每个频率转换器都间接或直接连接至发电机的绕组系统（30），该装置具有至少一个控制设备（80），频率转换器连接至所述控制设备以便被致动，并且该频率转换器在由控制设备所控制时利用具有多级特性的电压向能量供给系统（100）中馈送电流。

Description

用于将电能馈送至能量供给系统中的装置
技术领域
本发明涉及一种具有依据本专利权利要求1的前序部分的特征的装置。
背景技术
这样的装置从国际专利申请WO 2009/003959 A1而获知。该专利申请描述了一种逆变器装置，其具有能够向其施加DC电压的DC电压连接、用于连接负载的负载连接、其输入共同耦合至该DC电压连接并且其输出经由一个或多个电感共同耦合至负载连接的并行连接的多个逆变器、以及用于根据上级控制或调整单元的预设矢量对逆变器进行控制的控制设备。该控制设备被设计为以使得负载连接处的输出电压根据上级控制或调整单元的预设矢量假设从多种不同状态中的具体状态的方式对逆变器进行致动，使得输出电压的至少一些状态可以通过逆变器的操作状态的多种不同组合而实现，并且该控制设备针对输出电压的每种状态从多种不同组合中选择其中尽可能最优地满足所期望标准的逆变器的操作状态组合。此外，该控制设备以单个逆变器能够被提供以不同电势控制命令以便在输出电压中生成多于两个的级的方式而实现。
发明内容
本发明所基于的目的在于指定一种用于将电能馈送至能量供给系统之中的装置，其中该装置关于之前已知的这种类型的装置将具有有所改进的电特性。
该目的根据本发明通过一种具有根据专利权利要求1的特征的装置而实现。根据本发明的装置的有利配置在从属权利要求中指定。
根据所述权利要求，本发明提供了一种装置，其具有带电隔离绕组系统的发电机，该装置具有至少两个带隔离的中间电路的频率转换器，其中每个频率转换器都间接或直接地连接至发电机的绕组系统，该装置具有至少一个控制设备，频率转换器连接至所述控制设备以便其被致动，并且该频率转换器在被由控制设备致动时利用具有多级特性的电压将电流馈送至能量供给系统中。
根据本发明的装置的实质性优势在于，例如与之前开始处所描述的从国际专利申请WO 2009/003959 A1获知的装置相比，该频率转换器并不具有作为能量存储的共用中间电路，而是每个频率转换器都具有其自己的中间电路，其中该中间电路彼此电隔离。由于该电隔离，可能在中间电路和频率转换器中避免出现所不期望的环行电流（circulating current）；然而，如开始处所描述的之前已知装置中所进行的多级致动可能得以继续。
优选配置提供了至少两个频率转换器均生成部分电压，并且具有多级特性的电压由该至少两个频率转换器的部分电压形成。
优选地，具有多级特性的电压由至少两个频率转换器的部分电压通过合并电压相量的相量加和或者在合并电压相量的相量加和的情况下而形成。
优选地，具有多级特性的电压通过合并部分电压的电压相量的相量加和或者在合并部分电压的电压相量的相量加和的情况下而形成。可替换地，具有多级特性的电压通过合并电压相量的相量加和或者在合并电压相量的相量加和的情况下而形成，其中所述电压相量与部分电压的电压相量成比例。
该控制设备优选地以如下方式对频率转换器进行致动：使得由频率转换器的部分电压所形成的具有多级特性的电压具有最佳的可能对应性或者至少近似地对应于能量供给系统的系统电压。
尤其优选地，该控制设备以如下方式对频率转换器进行致动：使得具有多级特性的电压与从系统电压偏离至向能量供给系统馈入的所期望的有功和无功功率发生的程度。
优选地，该控制设备确定单个频率转换器的切换状态。
尤其优选地，该控制设备借助于具有至少三级的多级PWM（脉冲宽度调制）调制器来确定单个频率转换器的切换状态。
用于在系统连接点有效地表征单个相位中的系统电流的电势利用出现在至少两个频率转换器的相应相位的系统侧相位连接处的电势的平均值来确定。该平均值例如可以借助频率转换器的系统侧相位连接和至少两个频率转换器的耦合点之间例如不同电感的电感器的现有非对称阻抗进行加权。随后，就平均值的瞬时值而言，存在依据频率转换器的数量以及间接耦合结果属性的有限数量的值。
因此，优选地利用多级致动发生至少两个频率转换器的初始状态的有针对性的选择，其中频率转换器的初始状态确定了出现在频率转换器的单个相位输出处的电势。在该上下文中，“有针对性的”特别意味着相位中有效的用于表征该相位中的系统电流的电势是由下一个可能较低电势和下一个可能较高电势的平均时间值所设定的。
该控制设备优选地至少针对系统侧实现多级致动。所要实现的用于在相应相位中表征系统电流的电势的设置点值在该控制设备自身中生成或者由上级控制器所生成。这例如可以是场定向控制器的输出。
电隔离的中间电路例如是相互之间并不直接连接的那些中间电路和/或在没有系统侧逆变器的任何切换操作的情况下在中间电路之间不会发生电势补偿的那些中间电路。
频率转换器优选地在能量供给系统侧上的单个相位中间接地并行连接。
电隔离的中间电路例如能够由电隔离的发电机所形成。可替换地，可能使用具有电隔离的绕组的单个发电机来形成电隔离的中间电路。该中间电路优选地为DC电压中间电路。
一种特别有利的配置提供了至少两个频率转换器均具有整流器、DC电压中间电路和逆变器，至少两个频率转换器的该整流器和DC电压中间电路彼此电隔离，并且该控制设备连接至频率转换器的逆变器。
该整流器和逆变器优选地是多相组件或者具有多相操作的组件，例如三相或四相组件。多相整流器在该上下文中被理解为意味着能够将多相AC电压（例如，三相电压）转换为DC电压的整流器。多相逆变器被理解为意味着能够将DC电压转换为多相AC电压的逆变器。
该整流器和逆变器优选地能够沿两个方向传输能量，即在能量供给系统的方向以及在相反方向。在最后所提及的情形中，当以能量流的方向来看时，该整流器作为逆变器进行操作而该逆变器作为整流器进行操作。
逆变器以及在能量流的反方向的情况下作为逆变器进行操作的整流器优选地以如下方式进行配置，使得它们能够按照需要，至少基本上按照需要，对输出侧上所生成的电压和输出侧上所提供的电流之间的相位角进行调节。出于该目的，组件优选地具有用于调节相位角的相对应的控制信号输入。
该整流器和/或逆变器能够包含活动组件，例如半导体开关，或者可替换地被动地进行操作（例如，利用二极管）。
该控制设备可以与频率转换器相关联；作为替换，并且这被认为是有利的，该控制设备可以分布于多个（至少两个）或全部频率转换器之间。
如果控制设备以其利用单个脉冲宽度调制的控制信号对频率转换器进行致动的方式而被配置，则其也被认为是有利的。
优选地，该控制设备以其使用空间矢量方法生成用于频率转换器的控制信号的方式而被配置。
如果该控制设备以其使用基于载波的方法生成用于频率转换器的控制信号的方式而被配置，则其也被认为是有利的。优选地，该控制设备将以用于生成多级电压的载波信号并不具有相移的方式生成用于频率转换器的控制信号。
该控制设备还可以以其使用正弦-三角方法生成用于频率转换器的控制信号的方式而被配置。
该频率转换器优选地在系统侧电感地去耦。该频率转换器可以连接至例如处于系统侧上的电感器。
该频率转换器例如还可以连接至系统侧上的线路变压器，该线路变压器具有彼此电隔离的至少两个二次侧绕组系统，其中该至少两个频率转换器连接至彼此电隔离的至少两个二次侧绕组系统中不同的二次侧绕组系统。
该控制设备优选地另外以如下方式进行配置，使得其在频率转换器之中等同地、至少近似等同地、分布频率转换器中所出现的电损耗。
该控制设备还可以如下方式进行配置，使得尽管以有针对性的方式进行电隔离其仍然对频率转换器之间所出现的环行电流进行调整。
该装置优选地形成用于生成电能的风能或水能设施并且优选地具有至少一个连接至发电机的推进器。
该发电机例如可以包括转子和定子，其中该定子具有至少两个彼此电独立并且均与转子相互配合的定子模块，其中在每种情况下每个定子模块都包括至少一个模块化特定磁体和至少一个绕组，该磁体的至少一些磁通量通过该绕组流动，并且在每种情况下每个定子模块连同转子一起形成一个模块化特定磁性电路，其中，在转子和定子之间相对运动的情况下，每个定子模块都生成模块化特定输出电压，其中该定子模块的绕组是漂浮的并且彼此电隔离，并且其中至少两个频率转换器在发电机侧直接或间接连接至定子模块的漂浮且电隔离的绕组。
此外，如果所有频率转换器以及频率转换器中所包含的开关都受到尽可能统一的电负载的影响，则这被认为是有利的。如果频率转换器内的开关相同，则当在时间上进行平均时这些开关应当同样地进行操作。如果频率转换器内的开关受到不同负载的影响，则应当考虑单个负载容量而对负载分布进行优化。
此外，还可能测量频率转换器内的开关的温度并且将开关的操作优化至所有开关都可能由控制设备在相同操作温度进行操作的程度。
以上所描述的装置使得可能提供多个频率转换器以便在输出侧生成多个不同的电压级。电压级越多，来自频率转换器的输出信号就能够更好地与例如基本50Hz或60Hz的正弦曲线轮廓相匹配。这将在以下进行简要解释：如果使用两个频率转换器并且频率转换器以1kHz的切换频率进行操作，则例如生成需要利用下游滤波器进行滤波的2kHz的干扰频率。另一方面，如果使用多于两个的频率转换器，则干扰频率变为1kHz的切换频率的多倍，例如如果使用六个频率转换器，则干扰频率大约为6kHz；干扰频率的增加简化了滤波，并且能够使用较小且较不昂贵的滤波器。换句话说，以上所描述装置的感兴趣方面因此而在于，能够通过使用若干个频率转换器而将干扰频率变为相对高的频率以便使得能够使用较简单且不昂贵的滤波器。
因此，还被认为有利的是一种具有适于实现多级调制方法的控制设备的装置，其中该装置具有至少两个频率转换器以及具有绕组的发电机，该控制设备连接至频率转换器以便对其进行致动，该频率转换器以以下方式在输出侧相互连接，其中在由控制设备致动时，它们生成能够被馈送至输出侧的能量供给系统的多级输出电压，并且该频率转换器在输入侧相互电隔离并且由该发电机的绕组进行馈送，它们是漂浮的并且彼此电隔离。
附图说明
以下将通过示例方式参考示例性实施例而对本发明进行更为详细地解释：
图1示出了根据本发明的具有发电机和电感器的装置的第一示例性实施例；
图2示出了根据本发明的具有发电机和电感器的装置的第二示例性实施例，该发电机具有多个发电机单元；
图3示出了根据本发明的具有发电机和线路变压器的装置的第三示例性实施例，该线路变压器具有彼此电隔离的多个二次侧绕组系统；以及
图4示出了根据本发明的具有发电机和线路变压器的装置的第四示例性实施例，该发电机具有多个发电机单元，该线路变压器具有彼此电隔离的多个二次侧绕组系统。
出于清楚的原因，在附图中始终对相同或相当的组件使用相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了具有发电机20的装置10，该发电机20具有多个电隔离的绕组系统30。在每种情况下，频率转换器40、41和42间接或直接地连接至这些绕组系统30中的每一个。
频率转换器40、41和42均包括整流器50、DC电压中间电路60和逆变器70。频率转换器的整流器50和DC电压中间电路60彼此电隔离。
图1还示出了频率转换器在能量供给系统侧上的单个相位中,间接地并行连接。
利用单个控制信号ST1至ST3对逆变器70进行致动的控制器80连接至频率转换器40、41和42的逆变器70。控制信号ST1至ST3所进行的致动所具有的效果在于，逆变器70共同生成具有多级特性的电压并且将该电压馈送至变压器90并且因此馈送至下游的能量供给系统100。
控制设备80优选地将利用单个脉冲宽度调制的控制信号ST对逆变器70进行致动；控制信号ST1至ST3可以由控制器80例如依据空间矢量方法或正弦三角方法而生成（参见国际专利申请WO 2009/003959 A1）。优选地，控制设备80将使用基于载波的方法生成控制信号，其中为了生成多级电压，通过基于载波的方法所生成的载波信号优选地没有任何相移。
在图1所示的示例性实施例中，频率转换器40、41和42连接至系统侧的电感器110并且因此被电感地去耦。电感器110在频率转换器40、41和42以及变压器90之间相互电连接。
图2示出了用于将电能馈送至能量供给系统100中的装置10的第二示例性实施例。在该第二示例性实施例中，发电机20由多个优选地独立的发电机单元21、22和23所形成，它们具有彼此电隔离的绕组系统30。在其它方面，第二示例性实施例对应于第一示例性实施例。
图3示出了用于将电能馈送至能量供给系统100中的装置10的第三示例性实施例。在该第三示例性实施例中，替代电感器110（参见图1和2）而提供线路变压器120以便进行电感去耦。线路变压器120具有彼此电隔离的多个二次侧绕组系统121、122和123。在每种情况下，频率转换器40、41和42都连接至单个二次侧绕组系统121、122和123以便进行电感去耦。在其它方面，第三示例性实施例对应于第一示例性实施例。
图4示出了用于将电能馈送至能量供给系统100中的装置10的第四示例性实施例。在该第四示例性实施例中，如已经结合图3所描述的，替代电感器110（参见图1和2）而提供线路变压器120以便进行电感去耦。如已经结合图2所描述的，发电机20由多个优选地独立的发电机单元21、22和23所形成。在其它方面，第四示例性实施例对应于第一示例性实施例。
附图标记：
10  装置
20  发电机
30  电隔离的绕组系统
40  频率转换器
41  频率转换器
42  频率转换器
50  整流器
60  DC电压中间电路
70  逆变器
80  控制设备
90  变压器
100 能量供给系统
110 电感器
120 线路变压器
121 电隔离的二次侧绕组系统
122 电隔离的二次侧绕组系统
123 电隔离的二次侧绕组系统
ST1 控制信号
ST2 控制信号
ST3 控制信号

Claims (23)

1.一种用于将电能馈送至能量供给系统（100）中的装置（10），其特征在于
-所述装置具有带电隔离绕组系统（30）的发电机（20），
-所述装置具有至少两个带隔离的中间电路（60）的频率转换器（40，41，42），其中每个频率转换器都间接或直接地连接至所述发电机的绕组系统（30），
-所述装置具有至少一个控制设备（80），所述各频率转换器连接至所述控制设备以便其被致动，以及
-所述各频率转换器在由所述控制设备致动时利用具有多级特性的电压将电流馈送至所述能量供给系统（100）中。
2.根据权利要求1的装置，
其特征在于
-所述至少两个频率转换器（40，41，42）每个均生成部分电压，以及
-所述具有多级特性的电压是由所述至少两个频率转换器的部分电压形成的。
3.根据权利要求2的装置，
其特征在于，
所述具有多级特性的电压是由所述至少两个频率转换器的部分电压通过合并电压相量的相量加和或者在合并电压相量的相量加和的情况下而形成的。
4.根据权利要求3的装置，
其特征在于
所述具有多级特性的电压是通过合并所述部分电压的电压相量的相量加和或者在合并所述部分电压的电压相量的相量加和的情况下而形成的。
5.根据权利要求3的装置，
其特征在于，
所述具有多级特性的电压是通过合并电压相量的相量加和或者在合并电压相量的相量加和的情况下而形成的，其中所述电压相量与所述部分电压的电压相量成比例。
6.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述控制设备以如下方式对所述各频率转换器进行致动：使得由所述各频率转换器的部分电压所形成的所述具有多级特性的电压具有最佳的可能对应性或者至少近似地对应于所述能量供给系统（100）的系统电压。
7.根据权利要求6的装置，
其特征在于
所述具有多级特性的电压从所述系统电压偏离至向所述能量供给系统馈入的所期望的有功和无功功率发生的程度。
8.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述控制设备确定单个频率转换器的切换状态。
9.根据权利要求8的装置，
其特征在于
所述控制设备借助于具有至少三级的多级PWM调制器来确定所述单个频率转换器的切换状态。
10.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
-所述至少两个频率转换器每个均具有整流器（50）、DC电压中间电路（60）和逆变器（70），
-所述至少两个频率转换器的整流器和DC电压中间电路彼此电隔离，以及
-所述控制设备连接至所述频率转换器的逆变器。
11.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述控制设备分布于所述至少两个频率转换器之间。
12.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述控制设备被配置为使得其利用单个脉冲宽度调制的控制信号对频率转换器进行致动。
13.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述控制设备被配置为使得其使用空间矢量方法生成用于所述各频率转换器的控制信号。
14.根据权利要求1-12中任一项的装置，
其特征在于
所述控制设备被配置为使得其使用基于载波的方法生成用于所述各频率转换器的控制信号。
15.根据权利要求14的装置，
其特征在于
所述控制设备被实现为使得其使用基于载波的方法生成不具有用于生成所述多级电压的相移的载波信号。
16.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述控制设备被配置为使得其使用正弦-三角方法生成用于所述各频率转换器的控制信号。
17.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述频率转换器在所述系统侧电感地去耦。
18.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述频率转换器连接至所述系统侧上的电感器（110）。
19.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述各频率转换器连接至所述系统侧上的线路变压器（120），所述线路变压器具有彼此电隔离的至少两个二次侧绕组系统（121，122，123），其中所述至少两个频率转换器连接至彼此电隔离的所述至少两个二次侧绕组系统中不同的二次侧绕组系统。
20.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述控制设备被配置为使得其在所述频率转换器之中等同地、至少近似等同地、分布在所述频率转换器中所出现的电损耗。
21.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述控制设备被配置为使得其对所述各频率转换器之间所出现的环行电流进行调整。
22.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述装置形成用于生成电能的风能或水能设施、并且具有至少一个连接至所述发电机的推进器。
23.根据前述任一项权利要求的装置，
其特征在于
所述发电机包括转子和定子，
-其中所述定子具有至少两个彼此电独立并且均与所述转子相互配合的定子模块，
-其中在每种情况下每个所述定子模块都包括至少一个模块化特定磁体和至少一个绕组，所述磁体的至少一些磁通量通过所述至少一个绕组流动，并且在每种情况下每个所述定子模块连同所述转子一起形成一个模块化特定磁性电路，
-其中，在所述转子和所述定子之间相对运动的情况下，每个定子模块都生成模块化特定输出电压，
-其中所述定子模块的绕组是漂浮的并且彼此电隔离，以及
-其中所述至少两个频率转换器在发电机侧直接或间接地连接至所述定子模块的漂浮且电隔离的绕组。
CN2012800053224A 2011-01-12 2012-01-06 用于将电能馈送至能量供给系统中的装置 Pending CN103354968A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11150695.2 2011-01-12
EP20110150695 EP2477301A1 (de) 2011-01-12 2011-01-12 Anordnung zur Einspeisung elektrischer Energie in ein Energieversorgungsnetz
PCT/EP2012/050171 WO2012095364A1 (de) 2011-01-12 2012-01-06 Anordnung zur einspeisung elektrischer energie in ein energieversorgungsnetz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103354968A true CN103354968A (zh) 2013-10-16

Family

ID=44650690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012800053224A Pending CN103354968A (zh) 2011-01-12 2012-01-06 用于将电能馈送至能量供给系统中的装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10280899B2 (zh)
EP (2) EP2477301A1 (zh)
CN (1) CN103354968A (zh)
DE (1) DE112012000448A5 (zh)
DK (1) DK2664049T3 (zh)
ES (1) ES2655417T3 (zh)
WO (1) WO2012095364A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108708828A (zh) * 2017-03-30 2018-10-26 森维安有限公司 具有馈电线路的风力发电设备

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3058636A1 (en) 2013-10-18 2016-08-24 Vestas Wind Systems A/S Converters for wind turbine generators
WO2016069791A1 (en) * 2014-10-28 2016-05-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Space vector modulation for matrix converter and current source converter
CN109149626B (zh) * 2017-12-28 2022-01-25 北京金风科创风电设备有限公司 发电机组的运行控制方法、装置及系统

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8501215D0 (en) * 1985-01-17 1985-02-20 Dowty Fuel Syst Ltd Alternating-current electrical generator
US5083039B1 (en) * 1991-02-01 1999-11-16 Zond Energy Systems Inc Variable speed wind turbine
KR100272395B1 (ko) * 1994-03-02 2000-11-15 기구치 고 다중결합된 전력변환장치 및 그 제어방법
DE19845903A1 (de) * 1998-10-05 2000-04-06 Aloys Wobben Elektrische Energieübertragungsanlage
US6084790A (en) * 1999-01-07 2000-07-04 Astec International Limited Circuit to ensure equal current sharing and switching losses between parallel power devices
KR100430930B1 (ko) * 2000-02-25 2004-05-12 가부시끼가이샤 도시바 Ｐｗｍ 제어형 전력 변환 장치
US6566764B2 (en) * 2000-05-23 2003-05-20 Vestas Wind Systems A/S, R&D Variable speed wind turbine having a matrix converter
US6836028B2 (en) * 2001-10-29 2004-12-28 Frontier Engineer Products Segmented arc generator
US7015595B2 (en) * 2002-02-11 2006-03-21 Vestas Wind Systems A/S Variable speed wind turbine having a passive grid side rectifier with scalar power control and dependent pitch control
US7042110B2 (en) * 2003-05-07 2006-05-09 Clipper Windpower Technology, Inc. Variable speed distributed drive train wind turbine system
EP1878102A4 (en) * 2005-05-05 2013-03-20 Atlas Marine Systems Lp SYSTEM AND METHOD FOR CONVERTING ELECTRICAL ENERGY
EP1880459B2 (en) * 2005-05-13 2022-02-09 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind farm power control system
US7688048B2 (en) * 2007-02-21 2010-03-30 American Power Conversion Corporation 3-phase high power UPS
DE102007063434A1 (de) 2007-06-29 2009-01-02 Enasys Gmbh Wechselrichtersystem und Steuerverfahren
US8213199B2 (en) * 2007-11-30 2012-07-03 Alencon Acquisition Co., Llc. Multiphase grid synchronized regulated current source inverter systems
US7777570B2 (en) * 2008-03-12 2010-08-17 Mediatek Inc. Transformer power combiner having secondary winding conductors magnetically coupled to primary winding conductors and configured in topology including series connection and parallel connection
US7986538B2 (en) * 2008-06-03 2011-07-26 Hamilton Sundstrand Corporation Midpoint current and voltage regulation of a multi-level converter
US7928592B2 (en) * 2008-06-30 2011-04-19 General Electric Company Wind turbine with parallel converters utilizing a plurality of isolated generator windings
GB0819561D0 (en) * 2008-10-27 2008-12-03 Rolls Royce Plc A distributed electrical generation system
NO332673B1 (no) * 2008-11-24 2012-12-03 Aker Engineering & Technology Frekvensomformer
US7940537B2 (en) * 2008-12-31 2011-05-10 Teco-Westinghouse Motor Company Partial regeneration in a multi-level power inverter
WO2010088969A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Areva T&D Uk Limited Converter
US7863766B2 (en) * 2009-06-30 2011-01-04 Teco-Westinghouse Motor Company Power converter for use with wind generator
US8395280B2 (en) * 2010-02-16 2013-03-12 Infineon Technologies Ag Circuit arrangement including a multi-level converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108708828A (zh) * 2017-03-30 2018-10-26 森维安有限公司 具有馈电线路的风力发电设备

Also Published As

Publication number Publication date
ES2655417T3 (es) 2018-02-20
EP2664049B1 (de) 2017-10-18
WO2012095364A1 (de) 2012-07-19
DE112012000448A5 (de) 2013-10-02
DK2664049T3 (en) 2018-01-22
US20140292088A1 (en) 2014-10-02
US10280899B2 (en) 2019-05-07
EP2664049A1 (de) 2013-11-20
EP2477301A1 (de) 2012-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2466735B1 (en) Power generation system, power converter system, and methods of converting power
CN102474101B (zh) 具有星形中性点电抗器的用于转换电气参数的装置
US7957160B2 (en) Current waveform construction to generate AC power with low harmonic distortion from localized energy sources
CN101938216B (zh) 电力传输方法及电力传输设备
JP5627879B2 (ja) 海面下パワーシステムのモジュール積重ね型アーキテクチャ
CN105308824B (zh) 具有直流电压供给线路的蓄能装置以及用于由蓄能装置提供直流电的方法
CN105322530B (zh) 用于将电力发电机连接到hvdc传输系统的装置和方法
US9611836B2 (en) Wind turbine power conversion system
CN102611320B (zh) 电力传输设备
EP2475090A1 (en) Rectifier stage of an AC-DC-AC converter and converter using the rectifier stage
US20150043254A1 (en) Grid feed apparatus, energy feed system and method for operating a grid feed apparatus
EP2637296A1 (en) HVDC converter station with 2-phase modular multilevel converter and Scott-T 2 to 3 phase transformer
WO2014028873A2 (en) Dc to ac power converter
CN102568799B (zh) 移相变压器以及带有该移相变压器的电能传输装置
CN103354968A (zh) 用于将电能馈送至能量供给系统中的装置
CN111052588B (zh) 具有Scott变压器的功率转换装置
CN103875172B (zh) Dc/ac转换器、发电站和用于dc/ac转换器的操作方法
US20140204614A1 (en) Rectified high frequency power supply with low total harmonic distortion (thd)
CN110635693A (zh) 一种直流升压变换电路及装置
CN111108290A (zh) 混合功率生成系统和其相关联的方法
NZ593701A (en) A system for HVDC power transmission having one or more single wire earth returns

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131016