[发明专利]用于风力发电系统的变流装置

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电系统的变流装置，更具体地讲，涉及一种能够降低风力发电机组的变流器共模电压的变流装置。

背景技术

目前兆瓦级双馈风力发电系统和直驱风力发电系统中一般采用如图1和图2所示的背靠背的双PWM变流器作为电能变换器，这种变换器采用电力电子开关器件。

在图1和图2所示的风力发电系统中，滤波器10(例如，du/dt滤波器)用于降低发电机侧共模及差模电压，发电机侧的变流器20具有向双馈发电机(DFIG)或永磁发电机(PMSG)提供交流励磁的功能，串联连接在直流母线之间的均压电阻30a和30b具有对支撑电容器40的两端执行均压的作用，支撑电容器40用于稳定直流母线电压及提供开关瞬态电流；电网侧的变流器50，具有整流功能并且能够控制直流母线电压稳定。

但是，具有上述结构的风力发电系统中，由于高频开关过程将导致电机端电压存在零序分量，即，共模电压。

在如图1和2所示的现有的风力发电系统中，变流器直流母线中性点(即，O点)相对地的电压(即，电网侧的共模电压)为：

VON2=VPN2+VNN22=VCMgrid---(1)]]>

其中，V_ON2为直流母线中性点O相对于地点N₂的电压，V_pN2和V_NN2分别为直流母线正(即，P点)/直流母线负(即，N点)相对于地点N₂的电压，V_CMgrid为变流器的电网侧的共模电压。

发电机中性点电压(即，电机侧的共模电压)为：

VN1O=VN1P+VN1N2=VCMgen---(2)]]>

其中，V_N1O为发电机中性点N₁相对于直流母线中性点O的电压，，V_N1P和V_N1N分别为发电机中性点N1相对于直流母线正(即，P点)/直流母线负(即，N点)的电压，V_CMgen为变流器电机侧的共模电压。

由上述等式(1)和(2)，可以确定发电机中性点对地总的共模电压为：