[发明专利]一种阻值可调的撬棒电路及其调控方法

权利要求书

1.一种阻值可调的撬棒电路，用于双馈风力发电机系统中，发电机的转子通过变流器与电网连接，定子通过并网开关与电网连接，其特征在于，包括：

三相整流桥，其由六个不可控的二极管构成，所述三相整流桥的交流端与发电机的转子出线端一一连接；

电阻，其连接在所述三相整流桥的直流正负端之间，用于吸收转子侧产生的过剩能量；

可控晶体管，其与所述电阻串联并设置在所述三相整流桥的直流正负端之间，用于控制所述电阻的投入与切除；

其中，所述三相整流桥的直流正负端之间并联设置有若干组所述电阻和可控晶体管，每组所述电阻的阻值不同，每组所述可控晶体管的控制端与同一个控制器连接，通过控制每组所述可控晶体管导通时间来调整所述撬棒电路的瞬时合成电阻值。

2.如权利要求1所述的阻值可调的撬棒电路，其特征在于，所述三相整流桥正负直流端分别与所述变流器的直流母线正负端连接，所述变流器为四象限变流器，其包括与所述发电机转子连接的机侧变频器、与电网连接的网侧变频器。

3.如权利要求2所述的阻值可调的撬棒电路，其特征在于，所述可控晶体管为IGBT，其集电极通过所述电阻与所述三相整流桥的直流正端连接，发射极与所述三相整流桥的直流负端连接。

4.如权利要求3所述的阻值可调的撬棒电路，其特征在于，还包括吸收回路，其由可控二极管、电容以及吸收电阻构成，所述可控二极管的正极与每组所述可控晶体管的集电极连接，所述电容和吸收电阻并联且设置在所述可控二极管负极与所述三相整流桥直流正极端之间。

5.如权利要求1所述的阻值可调的撬棒电路的调控方法，用于当电网电压发生短时跌落时，调整接入撬棒电路中的耗能电阻值，以提高发电机组穿越电网电压不同跌落程度的能力，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)将撬棒电路交流侧连接在发电机转子绕组出线端、直流侧连接在变流器直流母线上，将每组可控晶体管的控制端连接在同一个控制器上，测量变流器直流母线电压，将其传送到所述控制器上；

步骤2)控制器根据直流母线电压的大小，分配每组可控晶体管的导通时间，调控撬棒电路中直流侧之间的瞬时合成电阻值，进而柔性调节直流母线上的电压，使其保持在正常承受范围内，同时通过网侧变频器向电网提供无功支撑，直到故障排除，电网电压恢复；

步骤3)当直流母线上的电压超出变流器直流母线最大承受电压时，锁闭网侧变频器和机侧变频器，撬棒电路独立消耗转子侧的过剩能量，同时将合成电阻调整大最大，进行最大负荷的卸载，直到直流母线电压回落到低于最大承受电压，重新启动网侧变频器和机侧变频器，回到步骤2)。

6.如权利要求5所述的阻值可调的撬棒电路的调控方法，其特征在于，所述可控晶体管为IGBT，将其集电极通过所述电阻与所述三相整流桥的直流正端连接，发射极与所述三相整流桥的直流负端连接，栅极与控制器连接。

7.如权利要求6所述的阻值可调的撬棒电路的调控方法，其特征在于，在每组晶体管集电极和三相整流桥正端之间设置有吸收电路，其吸收每组可控晶体管的瞬时开断尖峰浪涌电压。

8.如权利要求6所述的阻值可调的撬棒电路的调控方法，其特征在于，步骤2)中，若干个电阻中设定一个最大阻值的电阻，其能全完消耗发电机满载运行、且电网电压跌至0V时转子侧产生的过剩能量，且不造成机组设备的损坏，其他各个电阻阻值按梯度减小。

9.如权利要求6所述的阻值可调的撬棒电路的调控方法，其特征在于，步骤2)中，直流母线电压上升时，则调整每组晶体管的导通时间来增大直流母线之间的合成电阻阻值，直流母线电压下降时，则调整每组晶体管的导通时间来减小直流母线之间的合成电阻阻值。

10.如权利要求6所述的阻值可调的撬棒电路的调控方法，其特征在于，步骤3)中，导通最大阻值的电阻对应的可控晶体管，关闭其他可控晶体管，使得合成电阻阻值最大。