[实用新型]一种大容量永磁直驱风电机组并网电路有效

专利信息
申请号: 201920858087.4 申请日: 2019-06-06
公开(公告)号: CN210007406U 公开(公告)日: 2020-01-31
发明(设计)人: 孙鹏伟 申请(专利权)人: 南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02J3/01;H02M7/00
代理公司: 44202 广州三环专利商标代理有限公司 代理人: 麦小婵;郝传鑫
地址: 510670 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 矩阵 模块化多电平 滤波电路 换流器 永磁同步机 风电机组 永磁直驱 大容量 变压器 输入端口连接 本实用新型 输出端连接 输入端连接 并网电路 并网运行 电网连接 耐压能力 输出端口
【说明书】:

本实用新型公开了一种大容量永磁直驱风电机组并网电路,包括永磁同步机、模块化多电平矩阵换流器、滤波电路和变压器;所述永磁同步机的三相端口与所述模块化多电平矩阵换流器的机侧输入端口连接;所述模块化多电平矩阵换流器的网侧输出端口与所述滤波电路的输入端连接;所述变压器的一端与所述滤波电路的输出端连接,另一端与电网连接,能实现大容量永磁直驱风电机组的并网运行,耐压能力强,可靠性高。

技术领域

本实用新型涉及新能源并网领域,尤其涉及一种大容量永磁直驱风电机组并网电路。

背景技术

大单机容量永磁直驱风机配备大直径叶轮,可实现更大扫风面积,促进海洋资源集约利用。在风电场前期建设阶段,可有效降低项目征海费用、基础造价、施工吊装、海缆铺设等多项投资成本。在风电场运行阶段,可减小尾流影响,提高整场发电量,同时大幅节约高昂的出海运维成本。随着海上风电开发走向远海,机组离岸距离远,作业窗口期短,这一成效将愈加显著。

永磁直驱风机单机容量增加以后,为了减少定子电流,发电机组的额定电压也会相应增加,原有的机端两电平背靠背换流器的耐压能力可能无法满足需求。

发明内容

本实用新型实施例的目的是提供一种大容量永磁直驱风电机组并网电路,能实现大容量永磁直驱风电机组的并网运行,耐压能力强,可靠性高。

为实现上述目的,本实用新型实施例提供了一种大容量永磁直驱风电机组并网电路,包括永磁同步机、模块化多电平矩阵换流器、滤波电路和变压器;

所述永磁同步机的三相端口与所述模块化多电平矩阵换流器的机侧输入端口连接;所述模块化多电平矩阵换流器的网侧输出端口与所述滤波电路的输入端连接;所述变压器的一端与所述滤波电路的输出端连接,另一端与电网连接。

作为上述方案的改进,所述滤波电路包括第一电抗器和第一电容;

所述第一电抗器的第一端与所述滤波电路的输入端连接,其第二端与所述滤波电路的输出端连接;所述第一电容的一端与所述第一电抗器的第二端连接,另一端接地。

作为上述方案的改进,所述模块化多电平矩阵换流器包括九个矩阵单元,每个所述矩阵单元由一个桥臂和第二电抗器串联而成,每个所述桥臂包括N个串联的子模块,所述桥臂的一端连接至所述机侧输入端口,另一端通过所述第二电抗器连接至所述网侧输出端口;其中,N≥1。

作为上述方案的改进,所述子模块包括全桥电路、卸荷电路和第二电容;

所述全桥电路包括两个并联的开关单元,每个所述开关单元包括相串联的第一IGBT和第二IGBT,所述第一IGBT的集电极与所述开关单元的第一端连接,所述第一IGBT的发射极与所述第二IGBT的集电极连接,所述第二IGBT的发射极与所述开关单元的第二端连接;所述第一IGBT和所述第二IGBT均配置与其反向并联的二极管;所述开关单元与所述第二电容并联连接,且所述第二电容并联连接在所述卸荷电路的两端。

作为上述方案的改进,所述卸荷电路包括第三IGBT、二极管和电阻;

所述第三IGBT与所述二极管反向并联连接;所述第三IGBT的集电极与所述开关单元的第一端连接;所述电阻的一端与所述第三IGBT的发射极连接,另一端与所述开关单元的第二端连接。

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