TW201332257A - 風電變流器結構及包含此風電變流器結構的風力發電系統 - Google Patents
風電變流器結構及包含此風電變流器結構的風力發電系統 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201332257A TW201332257A TW101134379A TW101134379A TW201332257A TW 201332257 A TW201332257 A TW 201332257A TW 101134379 A TW101134379 A TW 101134379A TW 101134379 A TW101134379 A TW 101134379A TW 201332257 A TW201332257 A TW 201332257A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- converter
- grid
- machine
- converters
- output
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/007—Control circuits for doubly fed 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
- H02J3/381—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
- 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
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本發明提供一種風電變流器結構及包含該結構的風力發電系統，該變流器結構包括：多個機側變流器、多個網側變流器、至少一直流母線和一隔離變壓器。多個機側變流器設置於塔架頂部的機艙內。多個網側變流器設置於塔架的底部或外部，網側變流器的直流輸入側耦接至機側變流器的直流輸出側。至少一直流母線跨接於機側變流器和網側變流器之間。該隔離變壓器的原邊側(Primary Side)連接至網側變流器的交流輸出側，該隔離變壓器的副邊側(Secondary Side)連接至一電網。
Description
本發明係有關於風力發電系統，特別係有關於該風力發電系統中的風電變流器結構。
當前，隨著風電機組的額定功率不斷增大，風輪槳葉的長度逐漸增加而轉速降低。例如，額定功率為5MW的風電機組，槳葉長度超過60米，轉子額定轉速為10rpm左右。當發電機為兩對極時，為了使5MW的風機以交流方式直接與50Hz功頻的電網相連，機械齒輪箱的變速比應當設為150。然而，齒輪箱變速比的增加，會給兆瓦級風電機組的變速箱設計和製造提出多重挑戰，因為風電機組的額定功率和變速箱的變速比增加時，其尺寸、重量及摩擦磨損也在增加。因而，對於兆瓦級風電機組，現有技術中逐漸採用全功率風電變流器以交流-直流-交流的方式與電網相連，以解決齒輪箱的變速比不斷增加所造成的困擾。
具體而言，全功率風電變流器是一種由直流環節連接兩組電力電子變換器所組成的背靠背變頻系統，其中，背靠背的變頻系統包括電網側變換器（或稱為『網側變流器』）和發電機側變換器（或稱為『機側變流器』），該機側變流器接收感應發電機產生的有功功率，並通過直流環節送往該網側變流器。此外，該機側變流器也用來通過感應發電機的定子端對感應發電機勵磁。然後，網側變流器接收從直流環節輸送過來的有功功率，並將其送到電網，亦即，使直流環節兩側的電壓達到平衡。
在習知技術中，全功率風電變流器隨風機容量增大而增大。以當前主流功率等級1-3MW（未來可將該功率等級提升至5-8MW）為例，風電變流器在整個風電機組的擺放位置大致分為兩種，其一是將風電變流器放在塔上，其二是將風電變流器放在塔下。但是，若風電變流器擺放在塔上，塔架頂部的機艙空間較為有限，同時還會增加機艙的承重設計，一旦風電變流器出現故障，維護人員必須爬到塔上進行維護，由於塔高一般為100米左右，不僅存在安全隱患，而且維護成本較高。此外，若風電變流器擺放在塔下，此時，雖然維護人員不必爬到塔頂進行維護，但從塔上的電機到塔下的風電變流器間的電纜成本會隨著風機功率的增大而增加，尤其是對於多相電機來說，需要更多數量的傳輸電纜，會加劇電纜的購置成本，進而增加了風電機組的系統安裝成本。
有鑑於此，如何設計一種更加合理的風電變流器結構，既可平衡塔架頂部的機艙承重設計，又可確保風電變流器的可靠運行，降低傳輸電纜的裝設成本，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。
具體而言，全功率風電變流器是一種由直流環節連接兩組電力電子變換器所組成的背靠背變頻系統，其中，背靠背的變頻系統包括電網側變換器（或稱為『網側變流器』）和發電機側變換器（或稱為『機側變流器』），該機側變流器接收感應發電機產生的有功功率，並通過直流環節送往該網側變流器。此外，該機側變流器也用來通過感應發電機的定子端對感應發電機勵磁。然後，網側變流器接收從直流環節輸送過來的有功功率，並將其送到電網，亦即，使直流環節兩側的電壓達到平衡。
在習知技術中，全功率風電變流器隨風機容量增大而增大。以當前主流功率等級1-3MW（未來可將該功率等級提升至5-8MW）為例，風電變流器在整個風電機組的擺放位置大致分為兩種，其一是將風電變流器放在塔上，其二是將風電變流器放在塔下。但是，若風電變流器擺放在塔上，塔架頂部的機艙空間較為有限，同時還會增加機艙的承重設計，一旦風電變流器出現故障，維護人員必須爬到塔上進行維護，由於塔高一般為100米左右，不僅存在安全隱患，而且維護成本較高。此外，若風電變流器擺放在塔下，此時，雖然維護人員不必爬到塔頂進行維護，但從塔上的電機到塔下的風電變流器間的電纜成本會隨著風機功率的增大而增加，尤其是對於多相電機來說，需要更多數量的傳輸電纜，會加劇電纜的購置成本，進而增加了風電機組的系統安裝成本。
有鑑於此，如何設計一種更加合理的風電變流器結構，既可平衡塔架頂部的機艙承重設計，又可確保風電變流器的可靠運行，降低傳輸電纜的裝設成本，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。
針對習知技術中的風電變流器結構在設計和安裝時所存在的上述缺陷，本揭示內容提供一種風電變流器結構及包含該風電變流器的風力發電系統。
本揭示內容之一態樣係在於提供一種用於風電系統的變流器結構，該風電系統包括一塔架，其中，該變流器結構包括多個機側變流器、多個網側變流器、至少一直流母線和一隔離變壓器。多個機側變流器設置於塔架頂部的機艙內，每一機側變流器具有一交流輸入側和一直流輸出側，該機側變流器之交流輸入側連接至風機的一三相繞組，該機側變流器之直流輸出側輸出一直流電壓。多個網側變流器設置於塔架的底部或外部，每一網側變流器具有一直流輸入側和一交流輸出側，該網側變流器之直流輸入側耦接至該機側變流器之直流輸出側。至少一直流母線跨接於該機側變流器的直流輸出側和該網側變流器的直流輸入側之間。該隔離變壓器的原邊側(Primary Side)電性連接至該網側變流器的交流輸出側，該隔離變壓器的副邊側(Secondary Side)電性連接至一電網。該隔離變壓器用以將該網側變流器之交流輸出側輸出的一交流電壓經升壓後傳送至電網。
每一機側變流器為一三相PWM整流器，用以將來自風機的交流電壓整流為該直流電壓。每一網側變流器為一三相PWM逆變器，用以將來自三相PWM整流器的直流電壓逆變為該交流電壓。
多個機側變流器包括第一組機側變流器和第二組機側變流器，多個網側變流器包括第一組網側變流器和第二組網側變流器。該第一組機側變流器的直流輸出側藉由一直流母線連接至該第一組網側變流器的直流輸入側。該第二組機側變流器的直流輸出側藉由另一直流母線連接至該第二組網側變流器的直流輸入側。
在一具體實施例中，第一組機側變流器和第二組機側變流器中的每一組均包括一第一機側變流器和一第二機側變流器。該第一機側變流器的交流輸入側電性連接至一三相繞組。該第二機側變流器的交流輸入側電性連接至另一三相繞組。此外，第一機側變流器和第二機側變流器均為一橋式電路，並且該橋式電路由兩電平橋臂、三電平橋臂或維也納電路組成。
在另一具體實施例中，第一組網側變流器和第二組網側變流器中的每一組均包括一第一網側變流器和一第二網側變流器。
該隔離變壓器為一多繞組變壓器，其中，該隔離變壓器原邊側的多個繞組分別耦接至該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側。該隔離變壓器的副邊側連接至電網。該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側經由濾波單元連接至該隔離變壓器。
該隔離變壓器為一兩繞組變壓器，其中，該隔離變壓器原邊側的單個繞組分別經由一環流抑制單元連接至該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側。環流抑制單元與隔離變壓器之間更包括一濾波單元。
該變流器結構更包括一直流中點母線，當機側變流器和網側變流器均為三電平橋臂時，直流中點母線跨接於機側變流器的直流中點和網側變流器的直流中點之間。當然，用於連接機側變流器和網側變流器的該直流中點母線也可以取消，直流電壓中點電位的平衡分別由機側變流器和網側變流器的控制實現。
在一具體實施例中，變流器結構更包括一第一環流控制模組，設置於所述多個機側變流器中。第一環流控制模組包括一轉矩控制器、一機側控制模組和一電流比較器。該轉矩控制器用以接收風機的電機轉矩。該機側控制模組包括機側電流控制單元和環流控制單元，該機側電流控制單元電性連接至該轉矩控制器和該機側變流器，用以根據流入機側變流器的電流信號和一給定信號來控制電流。該電流比較器用以接收流入第一機側變流器的電流信號和流入第二機側變流器的電流信號，並將二者進行比較從而輸出一比較信號。該比較信號傳送至相應的環流控制單元，以控制第一機側變流器和第二機側變流器之間形成的環流。
在另一具體實施例中，該變流器結構更包括一第二環流控制模組，設置於多個網側變流器，其直流側連接到來自機側變流器的公共直流母線，且交流側通過環流控制單元連接在一起。第二環流控制模組包括一電壓控制器、一網側控制模組和一電流比較器。該電壓控制器用以接收經直流母線傳送的直流電壓。該網側控制模組包括網側電流控制單元和環流控制單元。該網側電流控制單元電性連接至該電壓控制器和該網側變流器，用以根據流入網側變流器的電流信號和一給定信號來控制電流。該電流比較器用以接收流入第一網側變流器的電流信號和流入第二網側變流器的電流信號，並將二者進行比較從而輸出一比較信號。該比較信號傳送至相應的環流控制單元，以控制第一網側變流器和第二網側變流器之間形成的環流。
風機為三相全功率風力發電機。該三相全功率風力發電機為永磁同步發電機或電勵磁同步發電機。
本揭示內容之另一態樣係在於提供一種全功率風力發電系統。該全功率風力發電系統包括一風機和一全功率風電變流器，其中，該全功率風電變流器採用上述變流器結構。
該風機為永磁風力發電機或電勵磁風力發電機。
採用本發明的風電變流器結構及包含該風電變流器的風力發電系統，將風電變流器的機側變流器設置在塔架頂部的機艙內而將風電變流器的網側變流器設置在塔架的底部或外部，根據跨接於機側變流器的直流輸出側和網側變流器的直流輸入側之間的直流母線來傳輸功率，不僅可降低塔上與塔下之間傳送信號所需的電纜成本，而且還可均衡塔上的承重負荷。所述全功率風力發電機可在塔上設置多個三相PWM整流器，並將這些PWM整流器的輸出端並聯連接，以及在塔下設置多個三相PWM逆變器，並將這些PWM逆變器的輸入端並聯連接，以接收經由直流母線傳輸的直流電壓。因此，三相PWM整流器之間以及三相PWM逆變器之間可實現互為冗余的安全運行機制，提升風電變流器的運行可靠性和穩定性。當其中一個PWM整流器單元或一個三相PWM逆變器單元發生故障時，其他的PWM整流器單元或PWM逆變器單元仍然可以正常工作。此外，多個三相PWM整流器各自的直流側也可不必並聯連接，而採用各自獨立的直流母線從塔上到塔下。
本揭示內容之一態樣係在於提供一種用於風電系統的變流器結構，該風電系統包括一塔架，其中，該變流器結構包括多個機側變流器、多個網側變流器、至少一直流母線和一隔離變壓器。多個機側變流器設置於塔架頂部的機艙內，每一機側變流器具有一交流輸入側和一直流輸出側，該機側變流器之交流輸入側連接至風機的一三相繞組，該機側變流器之直流輸出側輸出一直流電壓。多個網側變流器設置於塔架的底部或外部，每一網側變流器具有一直流輸入側和一交流輸出側，該網側變流器之直流輸入側耦接至該機側變流器之直流輸出側。至少一直流母線跨接於該機側變流器的直流輸出側和該網側變流器的直流輸入側之間。該隔離變壓器的原邊側(Primary Side)電性連接至該網側變流器的交流輸出側，該隔離變壓器的副邊側(Secondary Side)電性連接至一電網。該隔離變壓器用以將該網側變流器之交流輸出側輸出的一交流電壓經升壓後傳送至電網。
每一機側變流器為一三相PWM整流器，用以將來自風機的交流電壓整流為該直流電壓。每一網側變流器為一三相PWM逆變器，用以將來自三相PWM整流器的直流電壓逆變為該交流電壓。
多個機側變流器包括第一組機側變流器和第二組機側變流器，多個網側變流器包括第一組網側變流器和第二組網側變流器。該第一組機側變流器的直流輸出側藉由一直流母線連接至該第一組網側變流器的直流輸入側。該第二組機側變流器的直流輸出側藉由另一直流母線連接至該第二組網側變流器的直流輸入側。
在一具體實施例中，第一組機側變流器和第二組機側變流器中的每一組均包括一第一機側變流器和一第二機側變流器。該第一機側變流器的交流輸入側電性連接至一三相繞組。該第二機側變流器的交流輸入側電性連接至另一三相繞組。此外，第一機側變流器和第二機側變流器均為一橋式電路，並且該橋式電路由兩電平橋臂、三電平橋臂或維也納電路組成。
在另一具體實施例中，第一組網側變流器和第二組網側變流器中的每一組均包括一第一網側變流器和一第二網側變流器。
該隔離變壓器為一多繞組變壓器，其中，該隔離變壓器原邊側的多個繞組分別耦接至該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側。該隔離變壓器的副邊側連接至電網。該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側經由濾波單元連接至該隔離變壓器。
該隔離變壓器為一兩繞組變壓器，其中，該隔離變壓器原邊側的單個繞組分別經由一環流抑制單元連接至該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側。環流抑制單元與隔離變壓器之間更包括一濾波單元。
該變流器結構更包括一直流中點母線，當機側變流器和網側變流器均為三電平橋臂時，直流中點母線跨接於機側變流器的直流中點和網側變流器的直流中點之間。當然，用於連接機側變流器和網側變流器的該直流中點母線也可以取消，直流電壓中點電位的平衡分別由機側變流器和網側變流器的控制實現。
在一具體實施例中，變流器結構更包括一第一環流控制模組，設置於所述多個機側變流器中。第一環流控制模組包括一轉矩控制器、一機側控制模組和一電流比較器。該轉矩控制器用以接收風機的電機轉矩。該機側控制模組包括機側電流控制單元和環流控制單元，該機側電流控制單元電性連接至該轉矩控制器和該機側變流器，用以根據流入機側變流器的電流信號和一給定信號來控制電流。該電流比較器用以接收流入第一機側變流器的電流信號和流入第二機側變流器的電流信號，並將二者進行比較從而輸出一比較信號。該比較信號傳送至相應的環流控制單元，以控制第一機側變流器和第二機側變流器之間形成的環流。
在另一具體實施例中，該變流器結構更包括一第二環流控制模組，設置於多個網側變流器，其直流側連接到來自機側變流器的公共直流母線，且交流側通過環流控制單元連接在一起。第二環流控制模組包括一電壓控制器、一網側控制模組和一電流比較器。該電壓控制器用以接收經直流母線傳送的直流電壓。該網側控制模組包括網側電流控制單元和環流控制單元。該網側電流控制單元電性連接至該電壓控制器和該網側變流器，用以根據流入網側變流器的電流信號和一給定信號來控制電流。該電流比較器用以接收流入第一網側變流器的電流信號和流入第二網側變流器的電流信號，並將二者進行比較從而輸出一比較信號。該比較信號傳送至相應的環流控制單元，以控制第一網側變流器和第二網側變流器之間形成的環流。
風機為三相全功率風力發電機。該三相全功率風力發電機為永磁同步發電機或電勵磁同步發電機。
本揭示內容之另一態樣係在於提供一種全功率風力發電系統。該全功率風力發電系統包括一風機和一全功率風電變流器，其中，該全功率風電變流器採用上述變流器結構。
該風機為永磁風力發電機或電勵磁風力發電機。
採用本發明的風電變流器結構及包含該風電變流器的風力發電系統，將風電變流器的機側變流器設置在塔架頂部的機艙內而將風電變流器的網側變流器設置在塔架的底部或外部，根據跨接於機側變流器的直流輸出側和網側變流器的直流輸入側之間的直流母線來傳輸功率，不僅可降低塔上與塔下之間傳送信號所需的電纜成本，而且還可均衡塔上的承重負荷。所述全功率風力發電機可在塔上設置多個三相PWM整流器，並將這些PWM整流器的輸出端並聯連接，以及在塔下設置多個三相PWM逆變器，並將這些PWM逆變器的輸入端並聯連接，以接收經由直流母線傳輸的直流電壓。因此，三相PWM整流器之間以及三相PWM逆變器之間可實現互為冗余的安全運行機制，提升風電變流器的運行可靠性和穩定性。當其中一個PWM整流器單元或一個三相PWM逆變器單元發生故障時，其他的PWM整流器單元或PWM逆變器單元仍然可以正常工作。此外，多個三相PWM整流器各自的直流側也可不必並聯連接，而採用各自獨立的直流母線從塔上到塔下。
為了使本申請所揭示之技術內容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發明之下述各種具體實施例，附圖中相同之標記代表相同或相似之組件。然而，本領域的普通技術人員應當理解，下文中所提供的實施例並非用來限制本發明所涵蓋之範圍。此外，附圖僅僅用於示意性地加以說明，未依照其原尺寸進行繪製。
下面參照附圖，對本發明各個方面的具體實施方式作進一步的詳細描述。
第1圖係繪示依據本發明的一實施方式的風電變流器的結構框圖。參照第1圖，該風電變流器包括機側變流器110和120、網側變流器210和220、直流母線30和一隔離變壓器40。機側變流器110和120設置於塔架的塔頂部分（諸如塔架頂部的機艙內），並且每一機側變流器具有一交流輸入側和一直流輸出側，其中，機側變流器的交流輸入側連接至風機，以及機側變流器的直流輸出側輸出一直流電壓。在一實施例中，風機為三相電機，機側變流器110和120的交流輸入側均電連接至該三相電機的三相繞組。在另一實施例中，風機為多相電機，機側變流器110和120各自的交流輸入側分別電連接至該多相電機中不同的三相繞組。
網側變流器210和220設置於塔架的底部或外部，每一網側變流器具有一直流輸入側和一交流輸出側，其中，網側變流器的直流輸入側藉由直流母線30耦接至機側變流器的直流輸出側，以及網側變流器的交流輸出側耦接至隔離變壓器40。在一實施例中，隔離變壓器40為一雙繞組變壓器，其原邊僅包括一套繞組，並且該隔離變壓器的原邊電性連接至網側變流器210和220各自的交流輸出側。在另一實施例中，隔離變壓器40為一多繞組變壓器，其原邊包括多個繞組，並且該隔離變壓器40原邊中的不同繞組分別電性連接至網側變流器210的交流輸出側和網側變流器220的交流輸出側。
需要說明的是，第1圖中所示出的兩條水準方向上的虛線用以區分塔架的頂部和底部，即，第一條水準虛線以上的稱為塔頂部分，例如，距離地面100米的塔架頂部，第二條水準虛線以下的稱為塔底部分。本領域的技術人員應當理解，網側變流器210和220不僅可設置於塔底，而且還可設置於塔外，並經由傳輸線纜與位於塔頂的機側變流器110和120來傳遞功率。
本領域的技術人員應當理解，在第1圖所示的風電變流器中，機側變流器110的直流輸出側與機側變流器120的直流輸出側並聯連接，然而本發明並不只局限於此。在其他實施例中，機側變流器110的直流輸出側可藉由一直流母線連接至塔底部分的網側變流器，而機側變流器120的直流輸出側藉由另一直流母線連接至塔底部分的網側變流器，並且機側變流器110的直流輸出側不必與機側變流器120的直流輸出側並聯連接。
第2圖係繪示第1圖的風電變流器的一較佳實施例的電路結構示意圖。參照第2圖，該風電變流器包括機側變流器110和120、網側變流器210和220、至少一直流母線30和一隔離變壓器40，其中，機側變流器110和120均為一三電平電路。
具體地，機側變流器110和120設置於塔頂部分，如塔架頂部的機艙內，每一機側變流器具有一交流輸入側和一直流輸出側，該交流輸入側連接至風機的一三相繞組，該直流輸出側輸出一直流電壓。以機側變流器110為例，其交流輸入側接收來自風機的三相繞組所輸出的3.3kV交流電壓，其直流輸出側輸出一直流電壓。
網側變流器210和220設置於塔架的底部或外部，每一網側變流器具有一直流輸入側和一交流輸出側，該直流輸入側耦接至機側變流器的直流輸出側。以網側變流器210為例，其直流輸入側接收來自直流母線30的直流電壓，並將該直流電壓逆變為交流電壓。
隔離變壓器40包括一原邊側和一副邊側，該原邊側電性耦接至網側變流器210和220的交流輸出側，以及該副邊側電性連接至一交流電網。隔離變壓器40用於將網側變流器210和220各自的交流輸出側輸出的交流電壓經升壓後傳送至交流電網。在第2圖中，隔離變壓器40為一多繞組變壓器，其原邊側包括多個繞組，這些繞組中的一繞組耦接至網側變流器210的交流輸出側，並且另一繞組耦接至網側變流器220的交流輸出側。此外，為了對網側變流器210和220所輸出的交流電壓進行濾波處理，還可在網側變流器210和220各自的交流輸出側與隔離變壓器40的原邊側之間設置一濾波單元，例如，該濾波單元為一電容器。
在一具體實施例中，每一機側變流器，如機側變流器110和120，均為一三相PWM（Pulse Width Modulation）整流器，該三相PWM整流器用於將來自風機的交流電壓整流為直流電壓。在另一實施例中，每一網側變流器，如網側變流器210和220，均為一三相PWM逆變器，用於將來自上述機側變流器的直流電壓逆變為交流電壓。
在一具體實施例中，機側變流器110和機側變流器120可設置成一機側變流器組（或機側變流器對），並且機側變流器110的直流輸出側與機側變流器120的直流輸出側並聯連接。類似地，網側變流器210和網側變流器220亦可設置成一網側變流器組（或網側變流器對），並且網側變流器210的直流輸入側與網側變流器220的直流輸入側並聯連接。需要指出的是，在圖2所示的三電平風電變流器中，機側變流器110或120的直流輸出側的兩個輸出端子的電位電壓極性相反，並通過直流中點進行箝位，因此，在機側變流器110、120和網側變流器210、220之間還跨接有一直流中點母線，藉由該直流中點母線將機側變流器的直流中點和網側變流器的直流中點電性連接。
此外，上述與三電平風電變流器相連接的風機為三相全功率風力發電機。例如，該三相全功率風力發電機為永磁同步發電機或電勵磁同步發電機。
第3圖係繪示第2圖的風電變流器的一可替換實施例的電路結構示意圖。類似於第2圖，該三電平風電變流器也包括機側變流器110和120、網側變流器210和220、至少一直流母線30。由於第2圖已經分別對機側變流器、網側變流器和直流母線進行了詳細說明，為描述方便起見，此處不再贅述。
將第3圖與第2圖進行比較，不同之處是在於，該三電平風電變流器包括一隔離變壓器50，該隔離變壓器50為一兩繞組變壓器，即，原邊側具有單個繞組且副邊側也具有單個繞組。如第3圖所示，隔離變壓器50的原邊側的單個繞組經由一環流抑制單元610電性耦接至網側變流器210的交流輸出側，與此同時，該隔離變壓器50的原邊側的該單個繞組經由另一環流抑制單元620電性耦接至網側變流器220的交流輸出側，以便藉由環流抑制單元610和620來抑制網側變流器210和220各自的交流輸出側的環流電流。
在一具體實施例中，環流抑制單元610（或環流抑制單元620）與隔離變壓器50的原邊側之間更包括一濾波單元，用以對輸入到隔離變壓器50的交流電壓進行濾波。
第4圖係繪示依據本發明的另一實施方式的風電變流器在風機為三相全功率電機時的電路結構示意圖。參照第4圖，該風電變流器包括機側變流器110’和120’、網側變流器210’和220’、至少一直流母線30’和一隔離變壓器50’，其中，機側變流器110’和120’均為一兩電平電路。
在此，第4圖中的機側變流器110’和120’、網側變流器210’和220’、直流母線30’和隔離變壓器50’分別與圖3中的機側變流器110和120、網側變流器210和220、直流母線30和隔離變壓器50相同或相似，為描述簡便起見，不再贅述。
需要指出的是，在第4圖所示的風電變流器中，其風機為三相全功率電機，只包含一套三相繞組。因而，該風機的三相繞組應當分別電連接至機側變流器110’和機側變流器120’各自的交流輸入側。較佳地，該三相電機的三相繞組分別經由一環流抑制單元電連接至機側變流器110’和機側變流器120’各自的交流輸入側。
此外，隔離變壓器50’為一兩繞組變壓器，其原邊側的單個繞組分別經由該環流抑制單元連接至第一網側變流器210’的交流輸出側和第二網側變流器220’的交流輸出側。
第5圖係繪示依據本發明的又一實施方式的風電變流器在風機為六相全功率電機的一較佳實施例的電路結構示意圖。與第4圖相類似的是，第5圖中的兩電平風電變流器也包括機側變流器110’和120’、網側變流器210’和220’、至少一直流母線30’，其中，機側變流器110’和120’均為一兩電平電路。與第4圖不同的是，在第5圖的風電變流器中，其風機為六相全功率電機，具有兩套三相繞組，因而，可將其中的一套三相繞組電連接至機側變流器110’的交流輸入側，而將另一套三相繞組電連接至機側變流器120’的交流輸入側。
參照第5圖，機側變流器110’的直流輸出側與機側變流器120’的直流輸出側並聯連接，網側變流器210’的直流輸入側與網側變流器220’的直流輸入側並聯連接，並且機側變流器110’和120’的直流輸出側藉由直流母線30’連接至網側變流器210’和220’的直流輸入側。當然，機側變流器110’的直流輸出側與機側變流器120’的直流輸出側也可不必並聯連接，而改由通過各自獨立的直流母線從塔上到塔下。因此，即使機側變流器110’出現運行故障，本發明的風電變流器也可通過機側變流器120’將輸出的直流電壓傳送至網側變流器210’和220’。另一方面，即使網側變流器210’出現運行故障，本發明的風電變流器也可將機側變流器110’和120’所輸出的直流電壓通過網側變流器220’傳送至隔離電壓器40’，從而提高了風電變流器運行時的可靠性和穩定性，降低了維護成本。
第6圖係繪示第5圖的風電變流器的一可替換實施例的電路結構示意圖。將第6圖與第5圖進行比較，不同之處是在於，該兩電平風電變流器包括一隔離變壓器50’，該隔離變壓器50’為一兩繞組變壓器，即，原邊側具有單個繞組且副邊側也具有單個繞組。如第6圖所示，隔離變壓器50’的原邊側的單個繞組經由一環流抑制單元610’電性耦接至網側變流器210’的交流輸出側，與此同時，該隔離變壓器50’的原邊側的該單個繞組經由另一環流抑制單元620’電性耦接至網側變流器220’的交流輸出側，以便藉由環流抑制單元610’和620’來抑制網側變流器210’和220’各自交流輸出側的環流電流。
在一具體實施例中，環流抑制單元610’（或環流抑制單元620’）與隔離變壓器50’的原邊側之間更包括一濾波單元，用以對輸入到隔離變壓器50’的交流電壓進行濾波。
第7圖係繪示依據本發明的再一實施方式的風電變流器在風機為九相全功率電機時的一較佳實施例的電路結構示意圖。
參照第7圖，該風電變流器包括兩組機側變流器和兩組網側變流器，即，第一組機側變流器Gen1和第二組機側變流器Gen2，以及第一組網側變流器Grid1和第二組網側變流器Grid2。其中，第一組機側變流器Gen1包括單個的機側變流器，而第二組機側變流器Gen2包括一第一機側變流器和一第二機側變流器。類似地，第一組網側變流器Grid1包括單個的網側變流器，而第二組網側變流器Grid2包括一第一網側變流器和一第二網側變流器。
其中，第一組機側變流器Gen1的機側變流器的交流輸入側連接至九相電機的第一套三相繞組，第二組機側變流器Gen2的第一機側變流器的交流輸入側連接至第二套三相繞組，以及第二組機側變流器Gen2的第二機側變流器的交流輸入側連接至第三套三相繞組。
在一具體實施例中，第一組機側變流器Gen1的直流輸出側藉由一直流母線電連接至第二組機側變流器Gen2的直流輸出側，即，第二組機側變流器Gen2中的第一機側變流器和第二機側變流器彼此並聯的直流輸出側。類似地，第一組網側變流器Grid1的直流輸入側藉由一直流母線電連接至第二組網側變流器Grid2的直流輸入側，即，第二組網側變流器Grid2中的第一網側變流器和第二網側變流器彼此並聯的直流輸入側。並且，第二組機側變流器Gen2的直流輸出側藉由另一直流母線連接至第一組網側變流器Grid1的直流輸入側。或者，第一組機側變流器Gen1的直流輸出側藉由一直流母線連接至第一組網側變流器Grid1的直流輸入側。
第8圖係繪示依據本發明的一實施方式的風電變流器在風機為十二相全功率電機時的一較佳實施例的電路結構示意圖。
參照第8圖，該風電變流器包括兩組機側變流器和兩組網側變流器，即，第一組機側變流器Gen1和第二組機側變流器Gen2，以及第一組網側變流器Grid1和第二組網側變流器Grid2。其中，第一組機側變流器Gen1包括一第一機側變流器和一第二機側變流器，而第二組機側變流器Gen2也包括一第一機側變流器和一第二機側變流器。類似地，第一組網側變流器Grid1包括一第一網側變流器和一第二網側變流器，而第二組網側變流器Grid2也包括一第一網側變流器和一第二網側變流器。
其中，第一組機側變流器Gen1的第一機側變流器的交流輸入側連接至第一個三相繞組，第一組機側變流器Gen1的第二機側變流器的交流輸入側連接至第二個三相繞組，以及第二組機側變流器Gen2的第一機側變流器的交流輸入側連接至第三個三相繞組，第二組機側變流器Gen2的第二機側變流器的交流輸入側連接至第四個三相繞組。
在一具體實施例中，第一組機側變流器Gen1的直流輸出側藉由一直流母線連接至第一組網側變流器Grid1的直流輸入側，第二組機側變流器Gen2的直流輸出側藉由另一直流母線連接至第二組網側變流器Grid2的直流輸入側。在另一具體實施例中，第一組機側變流器Gen1的直流輸出側藉由一直流母線連接至第二組網側變流器Grid2的直流輸入側，第二組機側變流器Gen2的直流輸出側藉由另一直流母線連接至第一組網側變流器Grid1的直流輸入側。
由此可知，第一組機側變流器Gen1與第二組機側變流器Gen2可互為冗餘，第一組網側變流器Grid1與第二組網側變流器Grid2可互為冗餘。當第一組機側變流器Gen1出現故障時，可藉由第二組機側變流器Gen2將所輸出的直流電壓傳送至網側變流器，或者，當第一組網側變流器Grid1出現故障時，可藉由第二組網側變流器Grid2將所輸出的交流電壓傳送至隔離變壓器。本領域的技術人員應當理解，第8圖中的單繞組隔離變壓器僅為示意性的實施例，而本發明並不只局限於此。例如，在其他實施例中，該風電變流器包括一多繞組隔離變壓器，並且該多繞組隔離變壓器原邊側的每一繞組分別連接至不同的網側變流器的交流輸出側。
第9圖係繪示第1圖~第8圖中的風電變流器的機側變流器對環流進行控制的結構框圖。參照第9圖，該風電變流器結構更包括一第一環流控制模組，由於該第一環流控制模組設置於多個機側變流器一側，因而也可稱為機側環流控制模組。
具體地，該機側環流控制模組包括一轉矩控制器72、兩機側控制模組70和71、一電流比較器73。轉矩控制器72用於接收風機的電機轉矩，並輸出與該電機轉矩相對應的一電流給定信號。機側控制模組70和71中的每一機側控制模組包括一機側電流控制單元和一環流控制單元。更詳細地，該機側電流控制單元701電性連接至轉矩控制器72和相應的機側變流器（如第一機側變流器），用於根據流入該機側變流器的電流信號I1和轉矩控制器72所輸出的電流給定信號來控制電流。該機側電流控制單元711電性連接至轉矩控制器72和相應的機側變流器（如第二機側變流器），用於根據流入該機側變流器的電流信號I2和轉矩控制器72所輸出的電流給定信號來控制電流。
電流比較器73電性連接至環流控制單元703和713，用於接收流入第一機側變流器的電流信號I1和流入第二機側變流器的電流信號I2，並將二者進行比較從而輸出一比較信號（如I1-I2或I2-I1），其中，該比較信號傳送至環流控制單元703以及環流控制單元713，以控制第一機側變流器和第二機側變流器之間形成的環流。當電流信號I1與I2相等時，進入環流控制單元703和713的比較信號為零值，亦即第一機側變流器和第二機側變流器之間的環流已消除。
第10圖係繪示第1圖~第8圖中的風電變流器的網側變流器對環流進行控制的結構框圖。參照第10圖，該風電變流器結構更包括一第二環流控制模組，由於該第二環流控制模組設置於多個網側變流器一側，因而也可稱為網側環流控制模組。
具體地，該網側環流控制模組包括一電壓控制器82、兩網側控制模組80和81、一電流比較器83。電壓控制器82用於接收經直流母線傳送的直流電壓，並輸出與該直流電壓相對應的一電流給定信號。網側控制模組80和81中的每一網側控制模組包括一網側電流控制單元和一環流控制單元。更詳細地，該網側電流控制單元801電性連接至電壓控制器82和相應的網側變流器（如第一網側變流器），用於根據流入該網側變流器的電流信號I1’和電壓控制器82所輸出的電流給定信號來控制電流。該網側電流控制單元811電性連接至電壓控制器82和相應的網側變流器（如第二網側變流器），用於根據流入該網側變流器的電流信號I2’和電壓控制器82所輸出的電流給定信號來控制電流。
電流比較器83電性連接至環流控制單元803和813，用於接收流入第一網側變流器的電流信號I1’和流入第二網側變流器的電流信號I2’，並將二者進行比較從而輸出一比較信號（如I1’-I2’或I2’-I1’），其中，該比較信號傳送至環流控制單元803以及環流控制單元813，以控制第一網側變流器和第二網側變流器之間形成的環流。當電流信號I1’與I2’相等時，進入環流控制單元803和813的比較信號為零值，亦即第一網側變流器和第二網側變流器之間的環流已消除。
採用本發明的風電變流器結構及包含該風電變流器的風力發電系統，將風電變流器的機側變流器設置在塔架頂部的機艙內而將風電變流器的網側變流器設置在塔架的底部或外部，根據跨接於機側變流器的直流輸出側和網側變流器的直流輸入側之間的直流母線來傳輸功率，不僅可降低塔上與塔下之間傳送信號所需的電纜成本，而且還可均衡塔上的承重負荷。此外，當全功率風力發電機採用多繞組電機時，可在塔上設置多個三相PWM整流器，並將這些PWM整流器的輸出端並聯連接，以及在塔下設置多個三相PWM逆變器，並將這些PWM逆變器的輸入端並聯連接，以接收經由直流母線傳輸的直流電壓。因此，三相PWM整流器之間以及三相PWM逆變器之間可實現互為冗余的安全運行機制，提升風電變流器的運行可靠性和穩定性。當其中一個PWM整流器單元或一個三相PWM逆變器單元發生故障時，其他的PWM整流器單元或PWM逆變器單元仍然可以正常工作。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
下面參照附圖，對本發明各個方面的具體實施方式作進一步的詳細描述。
第1圖係繪示依據本發明的一實施方式的風電變流器的結構框圖。參照第1圖，該風電變流器包括機側變流器110和120、網側變流器210和220、直流母線30和一隔離變壓器40。機側變流器110和120設置於塔架的塔頂部分（諸如塔架頂部的機艙內），並且每一機側變流器具有一交流輸入側和一直流輸出側，其中，機側變流器的交流輸入側連接至風機，以及機側變流器的直流輸出側輸出一直流電壓。在一實施例中，風機為三相電機，機側變流器110和120的交流輸入側均電連接至該三相電機的三相繞組。在另一實施例中，風機為多相電機，機側變流器110和120各自的交流輸入側分別電連接至該多相電機中不同的三相繞組。
網側變流器210和220設置於塔架的底部或外部，每一網側變流器具有一直流輸入側和一交流輸出側，其中，網側變流器的直流輸入側藉由直流母線30耦接至機側變流器的直流輸出側，以及網側變流器的交流輸出側耦接至隔離變壓器40。在一實施例中，隔離變壓器40為一雙繞組變壓器，其原邊僅包括一套繞組，並且該隔離變壓器的原邊電性連接至網側變流器210和220各自的交流輸出側。在另一實施例中，隔離變壓器40為一多繞組變壓器，其原邊包括多個繞組，並且該隔離變壓器40原邊中的不同繞組分別電性連接至網側變流器210的交流輸出側和網側變流器220的交流輸出側。
需要說明的是，第1圖中所示出的兩條水準方向上的虛線用以區分塔架的頂部和底部，即，第一條水準虛線以上的稱為塔頂部分，例如，距離地面100米的塔架頂部，第二條水準虛線以下的稱為塔底部分。本領域的技術人員應當理解，網側變流器210和220不僅可設置於塔底，而且還可設置於塔外，並經由傳輸線纜與位於塔頂的機側變流器110和120來傳遞功率。
本領域的技術人員應當理解，在第1圖所示的風電變流器中，機側變流器110的直流輸出側與機側變流器120的直流輸出側並聯連接，然而本發明並不只局限於此。在其他實施例中，機側變流器110的直流輸出側可藉由一直流母線連接至塔底部分的網側變流器，而機側變流器120的直流輸出側藉由另一直流母線連接至塔底部分的網側變流器，並且機側變流器110的直流輸出側不必與機側變流器120的直流輸出側並聯連接。
第2圖係繪示第1圖的風電變流器的一較佳實施例的電路結構示意圖。參照第2圖，該風電變流器包括機側變流器110和120、網側變流器210和220、至少一直流母線30和一隔離變壓器40，其中，機側變流器110和120均為一三電平電路。
具體地，機側變流器110和120設置於塔頂部分，如塔架頂部的機艙內，每一機側變流器具有一交流輸入側和一直流輸出側，該交流輸入側連接至風機的一三相繞組，該直流輸出側輸出一直流電壓。以機側變流器110為例，其交流輸入側接收來自風機的三相繞組所輸出的3.3kV交流電壓，其直流輸出側輸出一直流電壓。
網側變流器210和220設置於塔架的底部或外部，每一網側變流器具有一直流輸入側和一交流輸出側，該直流輸入側耦接至機側變流器的直流輸出側。以網側變流器210為例，其直流輸入側接收來自直流母線30的直流電壓，並將該直流電壓逆變為交流電壓。
隔離變壓器40包括一原邊側和一副邊側，該原邊側電性耦接至網側變流器210和220的交流輸出側，以及該副邊側電性連接至一交流電網。隔離變壓器40用於將網側變流器210和220各自的交流輸出側輸出的交流電壓經升壓後傳送至交流電網。在第2圖中，隔離變壓器40為一多繞組變壓器，其原邊側包括多個繞組，這些繞組中的一繞組耦接至網側變流器210的交流輸出側，並且另一繞組耦接至網側變流器220的交流輸出側。此外，為了對網側變流器210和220所輸出的交流電壓進行濾波處理，還可在網側變流器210和220各自的交流輸出側與隔離變壓器40的原邊側之間設置一濾波單元，例如，該濾波單元為一電容器。
在一具體實施例中，每一機側變流器，如機側變流器110和120，均為一三相PWM（Pulse Width Modulation）整流器，該三相PWM整流器用於將來自風機的交流電壓整流為直流電壓。在另一實施例中，每一網側變流器，如網側變流器210和220，均為一三相PWM逆變器，用於將來自上述機側變流器的直流電壓逆變為交流電壓。
在一具體實施例中，機側變流器110和機側變流器120可設置成一機側變流器組（或機側變流器對），並且機側變流器110的直流輸出側與機側變流器120的直流輸出側並聯連接。類似地，網側變流器210和網側變流器220亦可設置成一網側變流器組（或網側變流器對），並且網側變流器210的直流輸入側與網側變流器220的直流輸入側並聯連接。需要指出的是，在圖2所示的三電平風電變流器中，機側變流器110或120的直流輸出側的兩個輸出端子的電位電壓極性相反，並通過直流中點進行箝位，因此，在機側變流器110、120和網側變流器210、220之間還跨接有一直流中點母線，藉由該直流中點母線將機側變流器的直流中點和網側變流器的直流中點電性連接。
此外，上述與三電平風電變流器相連接的風機為三相全功率風力發電機。例如，該三相全功率風力發電機為永磁同步發電機或電勵磁同步發電機。
第3圖係繪示第2圖的風電變流器的一可替換實施例的電路結構示意圖。類似於第2圖，該三電平風電變流器也包括機側變流器110和120、網側變流器210和220、至少一直流母線30。由於第2圖已經分別對機側變流器、網側變流器和直流母線進行了詳細說明，為描述方便起見，此處不再贅述。
將第3圖與第2圖進行比較，不同之處是在於，該三電平風電變流器包括一隔離變壓器50，該隔離變壓器50為一兩繞組變壓器，即，原邊側具有單個繞組且副邊側也具有單個繞組。如第3圖所示，隔離變壓器50的原邊側的單個繞組經由一環流抑制單元610電性耦接至網側變流器210的交流輸出側，與此同時，該隔離變壓器50的原邊側的該單個繞組經由另一環流抑制單元620電性耦接至網側變流器220的交流輸出側，以便藉由環流抑制單元610和620來抑制網側變流器210和220各自的交流輸出側的環流電流。
在一具體實施例中，環流抑制單元610（或環流抑制單元620）與隔離變壓器50的原邊側之間更包括一濾波單元，用以對輸入到隔離變壓器50的交流電壓進行濾波。
第4圖係繪示依據本發明的另一實施方式的風電變流器在風機為三相全功率電機時的電路結構示意圖。參照第4圖，該風電變流器包括機側變流器110’和120’、網側變流器210’和220’、至少一直流母線30’和一隔離變壓器50’，其中，機側變流器110’和120’均為一兩電平電路。
在此，第4圖中的機側變流器110’和120’、網側變流器210’和220’、直流母線30’和隔離變壓器50’分別與圖3中的機側變流器110和120、網側變流器210和220、直流母線30和隔離變壓器50相同或相似，為描述簡便起見，不再贅述。
需要指出的是，在第4圖所示的風電變流器中，其風機為三相全功率電機，只包含一套三相繞組。因而，該風機的三相繞組應當分別電連接至機側變流器110’和機側變流器120’各自的交流輸入側。較佳地，該三相電機的三相繞組分別經由一環流抑制單元電連接至機側變流器110’和機側變流器120’各自的交流輸入側。
此外，隔離變壓器50’為一兩繞組變壓器，其原邊側的單個繞組分別經由該環流抑制單元連接至第一網側變流器210’的交流輸出側和第二網側變流器220’的交流輸出側。
第5圖係繪示依據本發明的又一實施方式的風電變流器在風機為六相全功率電機的一較佳實施例的電路結構示意圖。與第4圖相類似的是，第5圖中的兩電平風電變流器也包括機側變流器110’和120’、網側變流器210’和220’、至少一直流母線30’，其中，機側變流器110’和120’均為一兩電平電路。與第4圖不同的是，在第5圖的風電變流器中，其風機為六相全功率電機，具有兩套三相繞組，因而，可將其中的一套三相繞組電連接至機側變流器110’的交流輸入側，而將另一套三相繞組電連接至機側變流器120’的交流輸入側。
參照第5圖，機側變流器110’的直流輸出側與機側變流器120’的直流輸出側並聯連接，網側變流器210’的直流輸入側與網側變流器220’的直流輸入側並聯連接，並且機側變流器110’和120’的直流輸出側藉由直流母線30’連接至網側變流器210’和220’的直流輸入側。當然，機側變流器110’的直流輸出側與機側變流器120’的直流輸出側也可不必並聯連接，而改由通過各自獨立的直流母線從塔上到塔下。因此，即使機側變流器110’出現運行故障，本發明的風電變流器也可通過機側變流器120’將輸出的直流電壓傳送至網側變流器210’和220’。另一方面，即使網側變流器210’出現運行故障，本發明的風電變流器也可將機側變流器110’和120’所輸出的直流電壓通過網側變流器220’傳送至隔離電壓器40’，從而提高了風電變流器運行時的可靠性和穩定性，降低了維護成本。
第6圖係繪示第5圖的風電變流器的一可替換實施例的電路結構示意圖。將第6圖與第5圖進行比較，不同之處是在於，該兩電平風電變流器包括一隔離變壓器50’，該隔離變壓器50’為一兩繞組變壓器，即，原邊側具有單個繞組且副邊側也具有單個繞組。如第6圖所示，隔離變壓器50’的原邊側的單個繞組經由一環流抑制單元610’電性耦接至網側變流器210’的交流輸出側，與此同時，該隔離變壓器50’的原邊側的該單個繞組經由另一環流抑制單元620’電性耦接至網側變流器220’的交流輸出側，以便藉由環流抑制單元610’和620’來抑制網側變流器210’和220’各自交流輸出側的環流電流。
在一具體實施例中，環流抑制單元610’（或環流抑制單元620’）與隔離變壓器50’的原邊側之間更包括一濾波單元，用以對輸入到隔離變壓器50’的交流電壓進行濾波。
第7圖係繪示依據本發明的再一實施方式的風電變流器在風機為九相全功率電機時的一較佳實施例的電路結構示意圖。
參照第7圖，該風電變流器包括兩組機側變流器和兩組網側變流器，即，第一組機側變流器Gen1和第二組機側變流器Gen2，以及第一組網側變流器Grid1和第二組網側變流器Grid2。其中，第一組機側變流器Gen1包括單個的機側變流器，而第二組機側變流器Gen2包括一第一機側變流器和一第二機側變流器。類似地，第一組網側變流器Grid1包括單個的網側變流器，而第二組網側變流器Grid2包括一第一網側變流器和一第二網側變流器。
其中，第一組機側變流器Gen1的機側變流器的交流輸入側連接至九相電機的第一套三相繞組，第二組機側變流器Gen2的第一機側變流器的交流輸入側連接至第二套三相繞組，以及第二組機側變流器Gen2的第二機側變流器的交流輸入側連接至第三套三相繞組。
在一具體實施例中，第一組機側變流器Gen1的直流輸出側藉由一直流母線電連接至第二組機側變流器Gen2的直流輸出側，即，第二組機側變流器Gen2中的第一機側變流器和第二機側變流器彼此並聯的直流輸出側。類似地，第一組網側變流器Grid1的直流輸入側藉由一直流母線電連接至第二組網側變流器Grid2的直流輸入側，即，第二組網側變流器Grid2中的第一網側變流器和第二網側變流器彼此並聯的直流輸入側。並且，第二組機側變流器Gen2的直流輸出側藉由另一直流母線連接至第一組網側變流器Grid1的直流輸入側。或者，第一組機側變流器Gen1的直流輸出側藉由一直流母線連接至第一組網側變流器Grid1的直流輸入側。
第8圖係繪示依據本發明的一實施方式的風電變流器在風機為十二相全功率電機時的一較佳實施例的電路結構示意圖。
參照第8圖，該風電變流器包括兩組機側變流器和兩組網側變流器，即，第一組機側變流器Gen1和第二組機側變流器Gen2，以及第一組網側變流器Grid1和第二組網側變流器Grid2。其中，第一組機側變流器Gen1包括一第一機側變流器和一第二機側變流器，而第二組機側變流器Gen2也包括一第一機側變流器和一第二機側變流器。類似地，第一組網側變流器Grid1包括一第一網側變流器和一第二網側變流器，而第二組網側變流器Grid2也包括一第一網側變流器和一第二網側變流器。
其中，第一組機側變流器Gen1的第一機側變流器的交流輸入側連接至第一個三相繞組，第一組機側變流器Gen1的第二機側變流器的交流輸入側連接至第二個三相繞組，以及第二組機側變流器Gen2的第一機側變流器的交流輸入側連接至第三個三相繞組，第二組機側變流器Gen2的第二機側變流器的交流輸入側連接至第四個三相繞組。
在一具體實施例中，第一組機側變流器Gen1的直流輸出側藉由一直流母線連接至第一組網側變流器Grid1的直流輸入側，第二組機側變流器Gen2的直流輸出側藉由另一直流母線連接至第二組網側變流器Grid2的直流輸入側。在另一具體實施例中，第一組機側變流器Gen1的直流輸出側藉由一直流母線連接至第二組網側變流器Grid2的直流輸入側，第二組機側變流器Gen2的直流輸出側藉由另一直流母線連接至第一組網側變流器Grid1的直流輸入側。
由此可知，第一組機側變流器Gen1與第二組機側變流器Gen2可互為冗餘，第一組網側變流器Grid1與第二組網側變流器Grid2可互為冗餘。當第一組機側變流器Gen1出現故障時，可藉由第二組機側變流器Gen2將所輸出的直流電壓傳送至網側變流器，或者，當第一組網側變流器Grid1出現故障時，可藉由第二組網側變流器Grid2將所輸出的交流電壓傳送至隔離變壓器。本領域的技術人員應當理解，第8圖中的單繞組隔離變壓器僅為示意性的實施例，而本發明並不只局限於此。例如，在其他實施例中，該風電變流器包括一多繞組隔離變壓器，並且該多繞組隔離變壓器原邊側的每一繞組分別連接至不同的網側變流器的交流輸出側。
第9圖係繪示第1圖~第8圖中的風電變流器的機側變流器對環流進行控制的結構框圖。參照第9圖，該風電變流器結構更包括一第一環流控制模組，由於該第一環流控制模組設置於多個機側變流器一側，因而也可稱為機側環流控制模組。
具體地，該機側環流控制模組包括一轉矩控制器72、兩機側控制模組70和71、一電流比較器73。轉矩控制器72用於接收風機的電機轉矩，並輸出與該電機轉矩相對應的一電流給定信號。機側控制模組70和71中的每一機側控制模組包括一機側電流控制單元和一環流控制單元。更詳細地，該機側電流控制單元701電性連接至轉矩控制器72和相應的機側變流器（如第一機側變流器），用於根據流入該機側變流器的電流信號I1和轉矩控制器72所輸出的電流給定信號來控制電流。該機側電流控制單元711電性連接至轉矩控制器72和相應的機側變流器（如第二機側變流器），用於根據流入該機側變流器的電流信號I2和轉矩控制器72所輸出的電流給定信號來控制電流。
電流比較器73電性連接至環流控制單元703和713，用於接收流入第一機側變流器的電流信號I1和流入第二機側變流器的電流信號I2，並將二者進行比較從而輸出一比較信號（如I1-I2或I2-I1），其中，該比較信號傳送至環流控制單元703以及環流控制單元713，以控制第一機側變流器和第二機側變流器之間形成的環流。當電流信號I1與I2相等時，進入環流控制單元703和713的比較信號為零值，亦即第一機側變流器和第二機側變流器之間的環流已消除。
第10圖係繪示第1圖~第8圖中的風電變流器的網側變流器對環流進行控制的結構框圖。參照第10圖，該風電變流器結構更包括一第二環流控制模組，由於該第二環流控制模組設置於多個網側變流器一側，因而也可稱為網側環流控制模組。
具體地，該網側環流控制模組包括一電壓控制器82、兩網側控制模組80和81、一電流比較器83。電壓控制器82用於接收經直流母線傳送的直流電壓，並輸出與該直流電壓相對應的一電流給定信號。網側控制模組80和81中的每一網側控制模組包括一網側電流控制單元和一環流控制單元。更詳細地，該網側電流控制單元801電性連接至電壓控制器82和相應的網側變流器（如第一網側變流器），用於根據流入該網側變流器的電流信號I1’和電壓控制器82所輸出的電流給定信號來控制電流。該網側電流控制單元811電性連接至電壓控制器82和相應的網側變流器（如第二網側變流器），用於根據流入該網側變流器的電流信號I2’和電壓控制器82所輸出的電流給定信號來控制電流。
電流比較器83電性連接至環流控制單元803和813，用於接收流入第一網側變流器的電流信號I1’和流入第二網側變流器的電流信號I2’，並將二者進行比較從而輸出一比較信號（如I1’-I2’或I2’-I1’），其中，該比較信號傳送至環流控制單元803以及環流控制單元813，以控制第一網側變流器和第二網側變流器之間形成的環流。當電流信號I1’與I2’相等時，進入環流控制單元803和813的比較信號為零值，亦即第一網側變流器和第二網側變流器之間的環流已消除。
採用本發明的風電變流器結構及包含該風電變流器的風力發電系統，將風電變流器的機側變流器設置在塔架頂部的機艙內而將風電變流器的網側變流器設置在塔架的底部或外部，根據跨接於機側變流器的直流輸出側和網側變流器的直流輸入側之間的直流母線來傳輸功率，不僅可降低塔上與塔下之間傳送信號所需的電纜成本，而且還可均衡塔上的承重負荷。此外，當全功率風力發電機採用多繞組電機時，可在塔上設置多個三相PWM整流器，並將這些PWM整流器的輸出端並聯連接，以及在塔下設置多個三相PWM逆變器，並將這些PWM逆變器的輸入端並聯連接，以接收經由直流母線傳輸的直流電壓。因此，三相PWM整流器之間以及三相PWM逆變器之間可實現互為冗余的安全運行機制，提升風電變流器的運行可靠性和穩定性。當其中一個PWM整流器單元或一個三相PWM逆變器單元發生故障時，其他的PWM整流器單元或PWM逆變器單元仍然可以正常工作。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
110、110’．．．機側變流器
120、120’．．．機側變流器
210、210’．．．網側變流器
220、220’．．．網側變流器
30、30’．．．直流母線
610、610’．．．環流抑制單元
40、40’．．．隔離變壓器
620、620’．．．環流抑制單元
50、50’．．．隔離變壓器
70、71．．．機側控制模組
Gen1．．．第一組機側變流器
72．．．轉矩控制器
Gen2．．．第二組機側變流器
73．．．電流比較器
Grid1．．．第一組網側變流器
701、711．．．機側電流控制單元
Grid2．．．第二組網側變流器
703、713．．．環流控制單元
I1、I1’．．．電流信號
80、81．．．網側控制模組
I2、I2’．．．電流信號
82．．．電壓控制器
801．．．網側電流控制單元
83．．．電流比較器
803．．．環流控制單元
811．．．網側電流控制單元
813．．．環流控制單元
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖係繪示依據本發明的一實施方式的風電變流器的結構框圖；
第2圖係繪示第1圖的風電變流器的一較佳實施例的電路結構示意圖；
第3圖係繪示第1圖的風電變流器的一可替換實施例的電路結構示意圖；
第4圖係繪示依據本發明的另一實施方式的風電變流器在風機為三相全功率電機時的電路結構示意圖；
第5圖係繪示依據本發明的又一實施方式的風電變流器在風機為六相全功率電機的一較佳實施例的電路結構示意圖；
第6圖係繪示第5圖的風電變流器的一可替換實施例的電路結構示意圖；
第7圖係繪示依據本發明的再一實施方式的風電變流器在風機為九相全功率電機時的一較佳實施例的電路結構示意圖；
第8圖係繪示依據本發明的一實施方式的風電變流器在風機為十二相全功率電機時的一較佳實施例的電路結構示意圖；
第9圖係繪示第1圖~第8圖中的風電變流器的機側變流器對環流進行控制的結構框圖；
第10圖係繪示第1圖~第8圖中的風電變流器的網側變流器對環流進行控制的結構框圖。
第1圖係繪示依據本發明的一實施方式的風電變流器的結構框圖；
第2圖係繪示第1圖的風電變流器的一較佳實施例的電路結構示意圖；
第3圖係繪示第1圖的風電變流器的一可替換實施例的電路結構示意圖；
第4圖係繪示依據本發明的另一實施方式的風電變流器在風機為三相全功率電機時的電路結構示意圖；
第5圖係繪示依據本發明的又一實施方式的風電變流器在風機為六相全功率電機的一較佳實施例的電路結構示意圖；
第6圖係繪示第5圖的風電變流器的一可替換實施例的電路結構示意圖；
第7圖係繪示依據本發明的再一實施方式的風電變流器在風機為九相全功率電機時的一較佳實施例的電路結構示意圖；
第8圖係繪示依據本發明的一實施方式的風電變流器在風機為十二相全功率電機時的一較佳實施例的電路結構示意圖；
第9圖係繪示第1圖~第8圖中的風電變流器的機側變流器對環流進行控制的結構框圖；
第10圖係繪示第1圖~第8圖中的風電變流器的網側變流器對環流進行控制的結構框圖。
110．．．機側變流器
210．．．網側變流器
120．．．機側變流器
220．．．網側變流器
30．．．直流母線
40．．．隔離變壓器
Claims (12)
- 一種變流器結構，應用於一風電系統，該風電系統包括一塔架，其中，該變流器結構包括：
複數個機側變流器，設置於該塔架之頂部的一機艙內，該些機側變流器中之每一機側變流器具有一交流輸入側和一直流輸出側，其中，該機側變流器之該交流輸入側連接至一風機的一三相繞組，該機側變流器之該直流輸出側輸出一直流電壓；
複數個網側變流器，設置於該塔架的底部或外部，該些網側變流器中之每一該些網側變流器具有一直流輸入側和一交流輸出側，其中，該些網側變流器之直流輸入側耦接至該些機側變流器的直流輸出側；
至少一直流母線，跨接於該些機側變流器的直流輸出側和該些網側變流器的直流輸入側之間；以及
一隔離變壓器，其原邊側(Primary Side)連接至每一該些網側變流器的該交流輸出側，其副邊側(Secondary Side)連接至一電網，該隔離變壓器用以將該網側變流器的該交流輸出側輸出的一交流電壓經升壓後傳送至該電網。 - 根據請求項1所述之變流器結構，其中，該些機側變流器包括一第一組機側變流器和一第二組機側變流器，該些網側變流器包括一第一組網側變流器和一第二組網側變流器，
其中，該第一組機側變流器的直流輸出側藉由一直流母線連接至該第一組網側變流器的直流輸入側，以及該第二組機側變流器的直流輸出側藉由另一直流母線連接至該第二組網側變流器的直流輸入側。 - 根據請求項1所述之變流器結構，其中，該些機側變流器包括一第一組機側變流器和一第二組機側變流器，該些網側變流器包括一第一組網側變流器和一第二組網側變流器，
其中，該第一組機側變流器的直流輸出側與該第二組機側變流器的直流輸出側藉由一直流母線並聯連接，該第一組網側變流器的直流輸入側與該第二組網側變流器的直流輸入側並聯連接，並且該直流母線更連接至該第一組網側變流器的直流輸入側或該第二組網側變流器的直流輸入側。 - 根據請求項2或3所述之變流器結構，其中，該風機為一3N相全功率風力發電機，N為自然數。
- 根據請求項4所述之變流器結構，其中，該第一組機側變流器和該第二組機側變流器中的至少一組包括一第一機側變流器和一第二機側變流器，當N為1時，該第一機側變流器的交流輸入側以及該第二機側變流器的交流輸入側均連接至該三相全功率風力發電機的三相繞組，當N大於1時，該第一機側變流器的交流輸入側電性連接至該風機的一三相繞組，該第二機側變流器的交流輸入側電性連接至該風機的另一三相繞組。
- 根據請求項5所述之變流器結構，其中，該變流器結構更包括一第一環流控制模組，設置於該些機側變流器中，該第一環流控制模組包括：
一轉矩控制器，用以接收該風機的電機轉矩；
一機側控制模組，包括一機側電流控制單元和一環流控制單元，該機側電流控制單元電性連接至該轉矩控制器和該機側變流器，用以根據流入該機側變流器的電流信號和一給定信號來控制電流；以及
一電流比較器，用以接收流入該第一機側變流器的電流信號和流入該第二機側變流器的電流信號，並將二者進行比較從而輸出一比較信號；
其中，該比較信號傳送至相應的環流控制單元，以控制該第一機側變流器和該第二機側變流器之間形成的環流。 - 根據請求項2或3所述之變流器結構，其中，該第一組網側變流器和該第二組網側變流器中的至少一組包括一第一網側變流器和一第二網側變流器。
- 根據請求項7所述之變流器結構，其中，該隔離變壓器為一多繞組變壓器，其原邊側的多個繞組分別耦接至該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側，其副邊側連接至該電網。
- 根據請求項8所述之變流器結構，其中，該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側經由濾波單元連接至該隔離變壓器。
- 根據請求項7所述之變流器結構，其中，該隔離變壓器為一兩繞組變壓器，其原邊側的單個繞組分別經由一環流抑制單元連接至該第一網側變流器和該第二網側變流器各自的交流輸出側。
- 根據請求項7所述之變流器結構，其中，該變流器結構更包括一第二環流控制模組，設置於該些網側變流器中，該第二環流控制模組包括：
一電壓控制器，用以接收經該直流母線傳送的直流電壓；
一網側控制模組，包括一網側電流控制單元和一環流控制單元，該網側電流控制單元電性連接至該電壓控制器和該網側變流器，用以根據流入該網側變流器的電流信號和一給定信號來控制電流；以及
一電流比較器，用以接收流入該第一網側變流器的電流信號和流入該第二網側變流器的電流信號，並將二者進行比較從而輸出一比較信號；
其中，該比較信號傳送至相應的環流控制單元，以控制該第一網側變流器和該第二網側變流器之間形成的環流。 - 一種全功率風力發電系統，包括一風機和一全功率風電變流器，其中，該全功率風電變流器採用根據請求項1至11中任意一項所述之變流器結構。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210014332.6A CN103208812B (zh) | 2012-01-17 | 2012-01-17 | 风电变流器结构及包含其的风力发电系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201332257A true TW201332257A (zh) | 2013-08-01 |
| TWI458225B TWI458225B (zh) | 2014-10-21 |
Family
ID=48755939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101134379A TWI458225B (zh) | 2012-01-17 | 2012-09-20 | 風電變流器結構及包含此風電變流器結構的風力發電系統 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8823190B2 (zh) |
| CN (1) | CN103208812B (zh) |
| TW (1) | TWI458225B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI568930B (zh) * | 2015-01-19 | 2017-02-01 | 台達電子工業股份有限公司 | 風力發電系統 |
| CN107017763A (zh) * | 2016-01-27 | 2017-08-04 | 通用电气能源能量变换技术有限公司 | 用来保护功率转换器布置的方法和具有保护装置的功率转换器布置 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102983587B (zh) * | 2011-09-07 | 2015-01-07 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 具有超速保护的风力发电系统及其操作方法 |
| CN103378742B (zh) * | 2012-04-18 | 2016-02-03 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 变流器系统及其控制方法 |
| CN103580494B (zh) * | 2012-07-19 | 2016-04-20 | 台达电子工业股份有限公司 | 变流器系统 |
| CN104348342B (zh) | 2013-08-02 | 2019-05-31 | 通用电气公司 | 电能变换系统和方法 |
| CN105990846B (zh) * | 2014-09-05 | 2018-10-09 | 台达电子工业股份有限公司 | 风电变流器装置和变流器装置 |
| US9768706B2 (en) * | 2014-09-05 | 2017-09-19 | Delta Electronics, Inc. | Wind power converter device and converter device |
| ES2764981T3 (es) * | 2014-10-27 | 2020-06-05 | Vestas Wind Sys As | Control de convertidor de turbina eólica para convertidores de cadena modulares |
| US10707791B2 (en) | 2014-11-18 | 2020-07-07 | Kansas State University Research Foundation | Direct-drive wind turbine circuit topology with single-stage boost inverter |
| EP3245528B1 (en) | 2015-01-13 | 2021-01-06 | Vestas Wind Systems A/S | Monitoring of a dc-link of a split wind-turbine-converter system |
| WO2016165718A1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-20 | Vestas Wind Systems A/S | Controlling of wind-turbine-converter system over a communication bus |
| US10236687B2 (en) | 2015-04-16 | 2019-03-19 | Vestas Wind Systems A/S | Fault tolerant wind turbine converter system |
| CN107534393B (zh) * | 2015-04-16 | 2021-03-09 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 风力涡轮机转换器控制 |
| US10590914B2 (en) * | 2015-06-24 | 2020-03-17 | Vestas Wind Systems A/S | Controlled inrush current for converter-connected grid filter |
| WO2017198268A1 (en) | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Vestas Wind Systems A/S | Electrical recombination |
| CN107681684B (zh) * | 2016-08-02 | 2021-05-07 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 中压风力发电系统及其发电方法 |
| US10439533B2 (en) * | 2017-01-05 | 2019-10-08 | General Electric Company | Power converter for doubly fed induction generator wind turbine systems |
| US10784685B2 (en) * | 2017-05-08 | 2020-09-22 | General Electric Company | Electrical power systems and subsystems |
| CN108011527A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-08 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 变流器、直驱风力发电机组和输电系统 |
| CN110807977B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-07-30 | 南京康尼电气技术有限公司 | 一种风力发电实验平台及实验方法 |
| CN111092452B (zh) * | 2019-12-11 | 2023-09-29 | 深圳市禾望电气股份有限公司 | 风电变流器系统 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP4102278B2 (ja) * | 2003-03-19 | 2008-06-18 | 三菱電機株式会社 | 風力発電システム |
| US7042110B2 (en) * | 2003-05-07 | 2006-05-09 | Clipper Windpower Technology, Inc. | Variable speed distributed drive train wind turbine system |
| MX2007006440A (es) * | 2004-12-28 | 2008-03-11 | Vestas Wind Sys As | Metodo para controlar una turbina eolica conectada a una red de distribucion electrica. |
| AU2005334045B2 (en) * | 2005-07-01 | 2010-08-26 | Vestas Wind Systems A/S | A variable rotor speed wind turbine, wind park, method of transmitting electric power and method of servicing or inspecting a variable rotor speed wind turbine |
| US7355294B2 (en) * | 2006-05-22 | 2008-04-08 | General Electric Company | Method and system for wind turbine blade movement |
| WO2008026973A1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-06 | Abb Research Ltd | Power converter arrangement and method |
| CN101013817A (zh) * | 2007-02-07 | 2007-08-08 | 哈尔滨九洲电气股份有限公司 | 兆瓦级风力发电用全功率并网变流器 |
| CN101123352B (zh) | 2007-08-30 | 2010-09-29 | 中国科学院电工研究所 | 风力发电系统的背靠背变流器及其环流控制方法 |
| DE102008034531A1 (de) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Repower Systems Ag | Windenergieanlage mit doppelt gespeistem Asynchrongenerator und Umrichterregelung |
| US7928592B2 (en) * | 2008-06-30 | 2011-04-19 | General Electric Company | Wind turbine with parallel converters utilizing a plurality of isolated generator windings |
| US8644037B2 (en) * | 2008-07-15 | 2014-02-04 | General Electric Company | AC-AC converter with high frequency link |
| CN101465606A (zh) * | 2008-09-17 | 2009-06-24 | 刘建政 | 直驱风力发电系统并网变流器 |
| CN201388064Y (zh) * | 2009-04-16 | 2010-01-20 | 新疆全新环保新技术科技有限公司 | 采用多相发电机和多电平变换器的兆瓦级变速风电机组 |
| US7863766B2 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-04 | Teco-Westinghouse Motor Company | Power converter for use with wind generator |
| CN101826804B (zh) * | 2010-05-21 | 2012-06-20 | 哈尔滨工业大学 | 风力发电系统中的并联型永磁直驱风电变流器的控制方法 |
| CN201726148U (zh) * | 2010-06-21 | 2011-01-26 | 广东明阳风电产业集团有限公司 | 一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置 |
| US8558409B2 (en) * | 2010-07-09 | 2013-10-15 | Vestas Wind Systems A/S | High voltage switchgear power supply arrangement for a wind turbine facility |
| US8743566B2 (en) * | 2011-01-27 | 2014-06-03 | General Electric Company | System and method for increasing DC power system efficiency without requiring a large battery reserve |
| CN102891613A (zh) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 一种ac-dc 电源转换器及其dc 充电站 |
| US9030174B2 (en) * | 2012-09-14 | 2015-05-12 | General Electric Company | Current balance control in converter for doubly fed induction generator wind turbine system |
-
2012
- 2012-01-17 CN CN201210014332.6A patent/CN103208812B/zh active Active
- 2012-09-12 US US13/611,603 patent/US8823190B2/en active Active
- 2012-09-20 TW TW101134379A patent/TWI458225B/zh active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI568930B (zh) * | 2015-01-19 | 2017-02-01 | 台達電子工業股份有限公司 | 風力發電系統 |
| US9722505B2 (en) | 2015-01-19 | 2017-08-01 | Delta Electronics, Inc. | Wind power conversion system with plural first converting circuits and a second converting circuit |
| CN107017763A (zh) * | 2016-01-27 | 2017-08-04 | 通用电气能源能量变换技术有限公司 | 用来保护功率转换器布置的方法和具有保护装置的功率转换器布置 |
| CN107017763B (zh) * | 2016-01-27 | 2019-08-13 | 通用电气能源能量变换技术有限公司 | 用来保护功率转换器布置的方法和具有保护装置的功率转换器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8823190B2 (en) | 2014-09-02 |
| CN103208812A (zh) | 2013-07-17 |
| US20130182465A1 (en) | 2013-07-18 |
| TWI458225B (zh) | 2014-10-21 |
| CN103208812B (zh) | 2015-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI458225B (zh) | 風電變流器結構及包含此風電變流器結構的風力發電系統 | |
| US7863766B2 (en) | Power converter for use with wind generator | |
| US9577557B2 (en) | Turbine-generator system with DC output | |
| US7928592B2 (en) | Wind turbine with parallel converters utilizing a plurality of isolated generator windings | |
| Yuan et al. | A transformer-less high-power converter for large permanent magnet wind generator systems | |
| US9306473B2 (en) | Variable rotor speed wind turbine, wind park, method of transmitting electric power and method of servicing or inspecting a variable rotor speed wind turbine | |
| US7939959B2 (en) | Wind turbine with parallel converters utilizing a plurality of isolated transformer windings | |
| AU2012200262B2 (en) | Wind turbine | |
| US20120126628A1 (en) | Frequency converter | |
| CN101860231A (zh) | 一种大功率风力发电机专用三电平全功率变流器组 | |
| WO2013067800A1 (zh) | 兆瓦级直驱型鼠笼异步发电机交-直-交风力发电系统 | |
| JP2017093287A (ja) | 多相電気機械および使用方法 | |
| US20180351358A1 (en) | Electrical power systems having zig-zag transformers | |
| CN210927123U (zh) | 变流器系统及风力发电机组 | |
| US10784685B2 (en) | Electrical power systems and subsystems | |
| CN106356889A (zh) | 永磁风力发电机组 | |
| Gjerde et al. | A modular series connected converter for a 10 MW, 36 kV, transformer-less offshore wind power generator drive | |
| WO2018218924A1 (zh) | 高压直流发电机、风力发电机组和风电场 | |
| Yuan | Multilevel modular high power converters for 10MW wind turbines | |
| US10865773B1 (en) | System and method for mitigating flicker in a power grid from a wind turbine power system | |
| CN202230184U (zh) | 双馈风力发电机测试系统 | |
| Elserougi et al. | Series-connected multi half-bridge modules converter for integrating multi-MW wind multi-phase PMSG with DC grid | |
| JP2015162958A (ja) | 風力発電機及び風力発電機システム | |
| Colino | DC high voltage connection systems for offshore wind turbines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |