专利名称：新型并网变流系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及变流技术领域，尤其涉及一种中小功率分布式电站的并网结 构中的新型并网变流系统。
背景技术：
在一般的大型并网发电站中，如MW级风电站，火电站，为了保证发电 系统的可靠运行及人身安全，在并网前需加入变压器进行电气隔离。
如图1所示传统的发电系统中，系统主要包括发电设备1、变流器(2)、 隔离变压器3、电网4。变流系统工作时，对于由分布电容5形成的电气 回路，系统采用网侧隔离变压器，来彻底隔断电气连接，以消除环流。采 用网侧变压器的主要作用有二其一，改变并网电压。其二，实现电气隔 离，避免在由分布电容形成的回路中形成漏电流。
由于电网的频率较低，所设计的网侧变压器往往沉重、庞大。但是在 分布式中小功率发电系统中，加入体积庞大，重量沉重的网侧变压器，不 但增加了制造成本而且对于分布式发电用户来说，安装过程将大大复杂， 实用性下降。如不加入变压器，由于传统变流装置本身的拓朴结构原因将 不能满足工作要求，达不到国家对于人身安全方面的所限定的技术指标。
在传统的结构中，有很多结构为了避免采用网侧变压器，在结构设计 中，采用了体积小、重量轻的中间级高频变压器，这样虽然解决了安全性 及实用性问题，但是中间级高频变压器又造成了较大的功率损耗，降低了 系统效率。
发明内容
3本发明所要解决的技术问题是提供一种降低系统造价、简化系统安装， 提高系统效率，在不采用变压器隔离、不降低系统效率的运行条件下，使 得运行中的共模漏电流最小化，并满足安全运行要求的新型并网变流系 统。
本发明所述的新型并网变流系统，包括发电设备、变流器、电网，省 去了隔离变压器，采用双极性脉冲调制的变流器或变流器在直流侧加入引 导换流支路，或变流器在交流侧加入引导换流支路。
本发明所述的新型并网变流系统，所述采用双极性脉沖调制的变流器，
其控制方式为并网过程中，开关管S1、 S4与S2、 S3交替导通，Sl、 S4 导通时，共模电压VOT= (VA。+VB。) /2= (VDC+0) /2=VDC/2; S2、 S3导通时， 共模电压V^ (VA。+VB。) /2= (0+VDC) /2=Vdc/2，其共模电压为一常量。
本发明所述的新型并网变流系统，所述变流器在直流侧加入引导换流 支路，其控制方法为正半周期时，Sl、 S4保持始终导通，S5、 S6与S2、 S3交替导通，保证Vcm始终为VDe/2;负半周期时，S2、 S3保持始终导通， S5、 S6与Sl、 S4交替导通，保证Vcm始终为VDe/2，其共模电压为一常量。
本发明所述的新型并网变流系统，所述变流器在交流侧加入换流^， 其控制方法为正半周期时，Sl、 S4与S5交替导通；负半周期时，S2、 S3与S6交替导通，所得共模电压为一常量。
本发明的新型并网变流系统，省去了隔离变压器，利用逆变器本身的 开关作用，使得产生环流的共模干扰为一常量，作为常量的共模干扰作用 于系统分布电容时，将不会起到任何作用(电容具有隔断直流的作用)， 即隔断了由于分布电容形成的回路，起到了同采用变压器电气隔离同样的 作用。从而避免了隔离变压器包括网侧变压器、中间环节变压器、前端变 压器的使用，在降低系统造价、简化系统安装的同时，提高了系统效率。在不采用变压器隔离的运行条件下，使得系统所产生的共模漏电流最小 化，避免漏电流的产生，保证人身安全及系统正常运行。
图l是现有技术中的并网变流系统示意图； 图2是本发明的新型并网变流系统示意图3是本发明的新型并网变流系统中的双极性脉冲调制的变流器结构 示意图4是本发明的新型并网变流系统中的变流器在直流侧加入引导换流 支路的示意图5是本发明的新型并网变流系统中的变流器在交流侧加入引导换流 支路的示意图。
具体实施例方式
图2所示，本发明所述的新型并网变流系统，包括发电设备l、变流器 2、电网4,省去了隔离变压器3。
图3所示，本发明所述的新型并网变流系统，省去了隔离变压器3, 采用双极性脉冲调制的变流器2，其控制方式为并网过程中，开关管S1、 S4与S2、 S3交替导通，Sl、 S4导通时,共模电压Vcm=(VA。+VB。)/2=(VDC+0) /2=VDC/2; S2、 S3导通时，共模电压Vcm= ( VA0+VB0) /2= ( 0+VDC) /2=VDC/2， 其共模电压为一常量，作用在由分布电容5形成的回路中时，不形成漏 电流，起到了隔断共模漏电流干扰的问题。
图4所示，本发明所述的新型并网变流系统，省去了隔离变压器3, 所述变流器2在直流侧加入引导换流支路6，其控制方法为正半周期时， Sl、 S4保持始终导通，S5、 S6与S2、 S3交替导通，保证Vcm始终为VDC/2; 负半周期时，S2、 S3保持始终导通，S5、 S6与S1、 S4交替导通，保证Vcm始终为V。e/2，其共模电压为一常量，作用在由分布电容5形成的回路中时，
不形成漏电流，起到了隔断共模漏电流干扰的问题。
图5所示，本发明所述的新型并网变流系统，省去了隔离变压器3， 所述变流器2在交流侧加入换流支路7，其控制方法为正半周期时，Sl、 S4与S5交替导通；负半周期时，S2、 S3与S6交替导通，所得共模电压 为一常量，作用在由分布电容5形成的回路中时，不形成漏电流，起到 了隔断共模漏电流干扰的问题。
权利要求
1、新型并网变流系统，包括发电设备(1)、变流器(2)、电网(4)，其特征在于，省去了隔离变压器(3)，采用双极性脉冲调制的变流器(2)或在变流器(2)直流侧加入引导换流支路(6)，或在变流器(2)交流侧加入引导换流支路(7)。
2、 根据权利要求1所述的新型并网变流系统，其特征在于，所述采用双极性脉冲调制的变流器(2),其控制方式为并网过程中，开关管S1、S4与S2、 S3交替导通，Sl、 S4导通时，共模电压Vem=(VA。+VB。)/2=(VDC+0)/2=VDC/2; S2、 S3导通时，共模电压Vcm= (VA。+VB。) /2= (0+VDC) /2=VDC/2,其共模电压为一常量。
3、 根据权利要求1所述的新型并网变流系统，其特征在于，所述变流器(2)在直流侧加入引导换流支路(6),其控制方法为正半周期时，Sl、 S4保持始终导通，S5、 S6与S2、 S3交替导通，保证Vcm始终为VDC/2;负半周期时，S2、 S3保持始终导通，S5、 S6与S1、 S4交替导通，保证Vcm始终为V。。/2,其共模电压为一常量。
4、 根据权利要求1所述的新型并网变流系统，其特征在于，所述变流器(2)在交流侧加入换流支路(7),其控制方法为正半周期时，Sl、S4与S5交替导通；负半周期时，S2、 S3与S6交替导通，所得共模电压为一常量。
全文摘要
本发明提供一种新型并网变流系统，包括发电设备、变流器、电网，省去了隔离变压器，采用双极性脉冲调制的变流器或在变流器直流侧加入引导换流支路，或在变流器交流侧加入引导换流支路，使得产生环流的共模干扰为一常量，作为常量的共模干扰作用于系统分布电容时，将不会起到任何作用，隔断了由于分布电容形成的回路，起到了同采用变压器电气隔离同样的作用，在降低系统造价、简化系统安装的同时，提高了系统效率。
文档编号H02J3/38GK101540511SQ20081010207
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月17日 优先权日2008年3月17日
发明者刘京斗, 王子洋, 童亦斌, 金新民, 涛 雷, 琳 马 申请人:北京能高自动化技术有限公司