[发明专利]风力发电机并网逆变控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电领域，且尤其涉及一种风力发电机并网逆变控制装置。

背景技术

风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。

小型风力发电机多数采用三相永磁电机，发电机输出电压较低，多数为24-48V无法直接实现逆变并网。国内现有并网型风力发电逆变器基本的实现方式有两类，一类是采用先整流，再逆变到与电网同相位的50Hz交流电，然后通过工频变压器升压到交流220V并入电网。这种方式结构较为简单，也具有较好的可靠性，缺点是工频变压器体积和重量较大，功率损耗也比较大。另一类是采用先升压，再逆变的方式。先进行整流得到较低的直流电压，采用Boost升压电路或高频升压变压器，把电压升到350V直流电压，再通过高频逆变电路逆变得到220V交流电，并入电网。这种方式缺点是需要经过两级高频变换，增加了能量损失。电网侧需要一个电感量较大的输出电抗器，体积和重量较大，功率损耗也较大，并网电流中开关频率的高次谐波含量较重。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的风力发电体积和重量较大、功率损耗较大的问题。

为了实现上述目的，本发明提出一种风力发电机并网逆变控制装置，至少包括：输入整流滤波回路，和所述风力发电机相连；高频变流回路，和所述输入整流滤波回路相连，所述高频变流回路包括至少一组逆变电路，每组所述逆变电路包括两个互补输出的MOSFET和一个与所述一两个MOSFET相连的高频变压器；工频变流回路，和所述高频变流回路相连，所述工频变流回路包括组成H桥的四只单向可控硅、与所述四只单向可控硅相连的光耦可控硅驱动电路以及给所述光耦可控硅驱动电路的发出控制信号的DSP。

可选的，所述两个MOSFET的输出波形的相位相差180°。

可选的，所述风力发电机并网逆变控制装置还包括一停机保护回路，所述停机保护回路连接于所述风力发电机和所述输入整流滤波回路之间。

可选的，所述输入整流滤波回路包括三对肖特基二极管以及与每对所述肖特基二极管均并联的电解电容。

可选的，所述电解电容的容量不小于1000μF。

可选的，所述高频变流回路包括两组逆变电路、三组逆变电路或四组逆变电路。

可选的，每组所述逆变电路还包括一高频滤波电容，所述高频滤波电容并联于所述高频变压器的两端。

可选的，所述风力发电机并网逆变控制装置还包括一输出滤波回路，所述输出滤波回路和所述工频变流回路相连。

本发明风力发电机并网逆变控制装置的有益技术效果为：本发明风力发电机并网逆变控制装置实现了一种小型风力发电并网逆变装置，具有体积小、重量轻、效率高、电能质量好、抗电网干扰性能强等优点。通过本装置可以实现多台风机的并联输出，同时具备最大功率跟踪和大风过功率停机保护等基本的控制功能。

附图说明

图1为本发明实施例的输入整流滤波回路的示意图。

图2为本发明实施例的高频逆变回路的示意图。

图3为本发明实施例的高频逆变单元输出电流的波形图。

图4为本发明实施例的第二级直流母线电压波形图。

图5为本发明实施例的工频逆变回路的示意图。

图6为本发明实施例的控制功能框图。

图7为本发明另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明作进一步的详细说明。