[发明专利]电力转换系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一种用于转换电力的系统和转换电力的方法。例如，该系统和方法能够转换来自风力涡轮发电机的电力并且将转换后的电力提供给干线供电线路。

背景技术

US 2009/0001725 A1描述了一种转换器系统，该转换器系统具有多个转换器模块，该多个转换器模块能够将通过发电机产生的电力转换为可应用于公用电网的电力。转换器模块包括发电机AC/DC转换器、具有直流链电容器的直流链以及电网DC/AC转换器，并且可以响应于与通过发电机产生的电力的可变量相关的参数而被使能或者禁止。用于耗散剩余电力的制动斩波器可以与直流链电容器并行耦合。

US 2004/0100102 A1涉及一种风力发电厂，该风力发电厂具有多个独立的发电系统，该多个独立的发电系统被并行地布置并且可切换地互连以允许在关键组件故障的情况下的继续操作。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种电力转换系统，该电力转换系统用于转换来自至少一个电力源的电力。该系统包括多个转换器链，该多个转换器链将所述至少一个电力源耦合到至少一个负载。转换器链中的至少两个包括关联耗散单元。耗散单元经由至少一个开关耦合。控制器被布置为控制所述至少一个开关以将来自转换器链中的一个的待耗散电力传输到转换器链的关联耗散单元，或者传输到其它耗散单元中的至少一个，或者传输到转换器链的关联耗散单元并且传输到其它耗散单元中的至少一个，以引起待耗散电力的对应的耗散。

本发明的第二方面涉及一种转换电力的方法，该方法包括将电力从至少一个电力源经由多个转换器链传输到至少一个负载。转换器链中的至少两个包括关联耗散单元。耗散单元经由至少一个开关耦合。通过控制所述至少一个开关，来自转换器链中的一个的待耗散电力被传输到转换器链的关联耗散单元，或者传输到其它耗散单元中的至少一个，或者传输到转换器链的关联耗散单元并且传输到其它耗散单元中的至少一个，以引起待耗散电力的对应的耗散。

附图说明

在下面的描述中，将参考在附图中示出的实施示例更详细地解释本发明，在附图中：

图1是电力转换系统的示例的示意性概略视图；

图2示出电力转换系统的另一示例的示意性视图；

图3示出图2的电力转换系统的操作的示例；

图4示出图2的电力转换系统的操作的示例；

图5示出图2的电力转换系统的操作的进一步示例；

图6示出电力转换系统的另一示例的示意性视图；

图7示出电力转换系统的又一示例的示意性视图；

图8示出电力转换系统的又一示例的示意性视图；

图9示出电力转换系统的又一示例的示意性视图；

图10示出电力转换系统的又一示例的示意性视图；以及

图11示出示意性地例示电力转换方法的示例的状态图。

具体实施方式

本发明涉及用于转换来自至少一个电力源的电力的电力转换系统。

例如，该至少一个电力源可以是提供电气AC电力的风力涡轮发电机；或者多个风力涡轮发电机可以作为多个电力源将电力提供给电力转换系统。或者，风力涡轮发电机可以被划分为多个发电机段，这些发电机段产生多个独立的AC电力输出并且因此表现为独立的电力源。分段发电机增加了发电机的可靠性，这是因为发电机故障事件大多仅涉及一个发电机段，从而其它段可以继续运行。

电力转换系统将所述至少一个电力源耦合到至少一个负载，例如，干线供电网络。因此，在一个示例中，电力转换系统可以以适合于干线供电网络的要求的AC电力形式转换来自风力涡轮发电机的电气AC电力并且将转换后的AC电力提供给干线供电网络。诸如一个或多个变压器的其它组件可以耦合在电力转换系统和负载之间。在另一示例中，电力转换系统可以将来自至少一个电力源的电力耦合到多个负载，例如，多个供电网络。

此外，电力转换系统包括多个转换器链，这些转换器链可以提供从所述至少一个电力源到所述至少一个负载的不同电力传输路径。在一个示例中，例如，如果转换器链将单个电力源耦合到公共负载，则转换器链可以并行电连接。在其它示例中，例如，如果转换器链被耦合到不同的电力源或者不同的负载或者耦合到这两者，则转换器链可以不连接在其输入或者其输出或者这两者处。如果仅在转换器链的一侧处提供电耦合或者完全不提供电耦合，则可以避免或者至少限制从一个转换器链流动到其它转换器链的横向电流。