[发明专利]一种风电场直流汇流装置

权利要求书

1.一种风电场直流汇流装置，其特征在于，包括若干风机机组、传输线路、DC-DC变换装置，所述DC-DC变换装置包括全桥逆变电路、变压器、模块化多电平变换器，一个风机机组对应一个全桥逆变电路，全桥逆变电路的输入端连接风机机组发电整流之后的直流电，输出端连接变压器的原边，模块化多电平变换器连接变压器的副边。

2.根据权利要求1所述的一种风电场直流汇流装置，其特征在于，每个全桥逆变电路结构包括第一电容C1、第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4；

所述模块化多电平变换器包括四个结构一致的子模块，第一子模块包括第五功率开关管S5、第六功率开关管S6、第二电容C2，第二子模块包括第七功率开关管S7、第八功率开关管S8、第三电容C3，第三子模块包括第九功率开关管S9、第十功率开关管S10、第四电容C4，第四子模块包括第十一功率开关管S11、第十二功率开关管S12、第五电容C5；

第一电容C1两极分别与电源的正负极连接，第一功率开关管S1的集电极与电源的正极连接，第一功率开关管S1的发射极与第三功率开关管S3的集电极连接，第三功率开关管S3的集电极与变压器U原边的耦合端连接，变压器U原边的非耦合端与第二功率开关管S2发射极、第四功率开关管S4集电极间的电极连接，第二功率开关管S2集电极连接电源正极，第三功率开关管S3发射极、第四功率开关管S4发射极分别连接电源负极；

变压器U副边耦合端与第八功率开关管S8的发射极连接，第八功率开关管S8的集电极与第七功率开关管S7的发射极连接，第七功率开关管S7的集电极和第八功率开关管S8发射极之间并联一个第三电容C3；

第六功率开关管S6的发射极连接第八功率开关管S8的集电极，第六功率开关管S6的集电极与第五功率开关管S5的发射极连接，第五功率开关管S5的集电极与第六功率开关管S6的发射极之间并联第二电容C2；

变压器U副边耦合端连接第十功率开关管S10的集电极，第十功率开关管S10的集电极与第九功率开关管S9发射极连接，第九功率开关管S9集电极和第十功率开关管S10发射极之间并联第四电容C4；

第十功率开关管S10发射极连接第十二功率开关管S12的集电极，第十二功率开关管S12的集电极与第十一功率开关管S11发射极连接，第十一功率开关管S11的集电极与第十二功率开关管S12发射极之间并联第五电容C5；

变压器U副边非耦合端接第六电容C6负极及第七电容C7的正极，且变压器U副边非耦合端接地，第六电容C6的正极与第六功率开关管S6的集电极连接，第七电容C7的负极与第十二功率开关管S12的发射极连接。

3.根据权利要求1所述的一种风电场直流汇流装置，其特征在于，所述风机机组为本地机组。

4.根据权利要求1所述的一种风电场直流汇流装置，其特征在于，所述变压器为高频变压器。

5.根据权利要求1所述的一种风电场直流汇流装置，其特征在于，DC-DC变换装置中采用方波电压调制三电平电压SPWM波形电压技术。

6.权利要求1-5中任一项所述的风电场直流汇流装置的应用，其特征在于，根据输出功率和移相角的关系特性，即变压器原副边电压的相位差，可获得最大输出功率。