[实用新型]一种风电变流器低电压穿越模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风电变流器低电压穿越模块，属于风力发电设备技术领域。 

背景技术

风能做为一种新的可再生能源将会不断的快速发展以满足需求，风力发电在电网供电中所占的比例也不断的提高。在电网运行过程中，电网故障可能会导致电压跌落，大量风力发电机脱网，电力系统稳定性变差。所以，风力发电机组的并网质量及运行状态的稳定性至关重要。基于双馈型变流器的风力发电机组，通过控制转子电流来控制整机的功率，定子直接连接在电网。当电网电压发生跌落时，其转子端会出现过压、过流，并使连接网侧变流器和机侧变流器的直流母线电压升高，这对变流器的安全构成严重威胁。国家电网对风电机组提出有关低电压穿越功能的要求，GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》，由于部分双馈风电变流器不具备此功能，风电场必须限期整改否则不允许风场发电入网。 

发明内容

为了克服上述的不足，本实用新型的目的在于提供一种风电变流器低电压穿越模块。 

本实用新型包括Crowbar单元及Crowbar电阻；Crowbar单元连接Crowbar电阻。Crowbar单元包括二极管整流单元，IGBT单元，电源模块及柜体；IGBT单元的负极连接二极管整流单元的阴极，电源模块连接IGBT单元；所述的二极管整流单元固定在Crowbar单元的柜体内部的底部，所述的IGBT单元固定在 Crowbar单元的柜体内部的底部；Crowbar单元柜体的一个外侧面上设置外接电源线及二极管整流单元接线出口；Crowbar单元的柜体内部的外接电源线与二极管整流单元的交流输入端连接，二极管整流单元的阳极连接Crowbar电阻的一端，Crowbar电阻的另一端与IGBT单元的正极连接，IGBT单元的负极与二极管整流单元的阴极连接。Crowbar电阻电压检测线从Crowbar电阻内部经过Crowbar电阻电压检测线出口连接主控板，所述Crowbar电阻电压检测线是两根，Crowbar电阻内部的Crowbar电阻电压检测线与Crowbar电阻引线端连接；Crowbar电阻两端出线从Crowbar电阻内部经过Crowbar电阻两端出线口连接Crowbar单元接线；所述在Crowbar电阻的内部的Crowbar电阻两端出线与Crowbar电阻引线端连接。Crowbar单元的柜体是长方体形状。 

电源模块给IGBT单元提供15V控制电源，Crowbar电阻的范围为0.1—3.0欧姆，焦耳量在1MJ-2MJ。柜体是长方体形状。 

本实用新型原理：当电网电压发生跌落时，控制机侧变流器关闭，同时开通风电变流器低电压穿越模块，把发电机转子侧交流电流通过crowbar单元内的整流电路变为直流电流，然后开通crowbar单元内的开关电路将能量通过crowbar电阻消耗掉。当电网电压恢复时，控制风电变流器低电压穿越模块关闭，并开启机侧变流器，对电网提供无功支持，帮助电网快速恢复，实现低电压穿越功能。 

本实用新型的有益效果：符合严格的电网接入条件，低穿期间75ms内能发出无功电流。当电网电压发生跌落时，控制机侧变流器关闭，同时开通风电变流器低电压穿越模块，把发电机转子侧交流电流通过crowbar单元内的整流电路变为直流电流，然后开通crowbar单元内的开关电路将能量通过crowbar电阻消耗掉。当电网电压恢复时，控制风电变流器低电压穿越模块关闭，并开启机侧变流器，对电网提供无功支持，帮助电网快速恢复，实现低电压穿越功能。 

由于采用了上述技术方案，现场施工极其方便，不仅便于生产，而且成本低廉适于广泛推广。 

附图说明

图1是本实用新型的Crowbar单元外部结构简图。 

图2是本实用新型的Crowbar单元内部结构简图。 

图3是本实用新型的电路原理简图。 

图4是本实用新型的外接电路示意简图。 

图5是crowbar电阻外部结构图。 

图中：1、外接电源线，2、Crowbar单元，3、二极管整流单元，4、电源模块，5、IGBT单元，6、Crowbar电阻，7、Crowbar电阻电压检测线出口，8、Crowbar电阻两端出线口，9、Crowbar单元接线，10、Crowbar电阻引线端，11、Crowbar电阻电压检测线，12、Crowbar电阻两端出线。 

具体实施方式

图1、图2及图5所示：一种风电变流器低电压穿越模块，包括Crowbar单元2及Crowbar电阻6。