一种适用于风电制氢储能系统并网的过压保护装置的制作方法

技术特征：

1.一种适用于风电制氢储能系统并网的过压保护装置，其特征在于，包括检测与处理单元、多级串联变换单元、并网逆变单元、氢储能变换单元、风电变流器、过压保护单元；

所述检测与处理单元，包括微处理器单元、PC机、电压检测单元和IR驱动单元；

所述风电变流器的输入端和氢储能变换单元的输入端连接风电发电机，所述风电变流器与氢储能变换单元之间连接有过压保护单元，所述风电变流器的输出端和并网逆变单元的输出端连接电网，所述氢储能变换单元的输出端连接多级串联变换单元的输入端，所述多级串联变换单元的输出端连接并网逆变单元的输入端，所述微处理器单元与PC机相连，所述微处理器单元的输出端连接IR驱动单元的输入端，所述IR驱动单元的输出端连接过压保护单元的控制端和多级串联变换单元的控制端，所述电压检测单元的输入端连接风电变流器的输出端。

2.根据权利要求1所述的适用于风电制氢储能系统并网的过压保护装置，其特征在于，所述多级串联变换单元，包括六个结构相同的变换器子单元：第一变换器子单元、第二变换器子单元、第三变换器子单元、第四变换器子单元、第五变换器子单元和第六变换器子单元；

所述第一变换器子单元的第一输入端、第二变换器子单元的第一输入端、第三变换器子单元的第一输入端、第四变换器子单元的第一输入端、第五变换器子单元的第一输入端和第六变换器子单元的第一输入端连接第一直流母线，所述第一变换器子单元的第二输入端、第二变换器子单元的第二输入端、第三变换器子单元的第二输入端、第四变换器子单元的第二输入端、第五变换器子单元的第二输入端和第六变换器子单元的第二输入端连接第二直流母线，所述第一变换器子单元的控制端、第二变换器子单元的控制端、第三变换器子单元的控制端、第四变换器子单元的控制端、第五变换器子单元的控制端和第六变换器子单元的控制端连接IR驱动电路的输出端，所述第一变换器子单元的第一输出端和第六变换器子单元的第二输出端作为多级串联变换单元的输出端，所述第一变换器子单元的第二输出端连接第二变换器子单元的第一输出端，所述第二变换器子单元的第二输出端连接第三变换器子单元的第一输出端，所述第三变换器子单元的第二输出端连接所述第四变换器子单元的第一输出端，所述第四变换器子单元的第二输出端连接所述第五变换器子单元的第一输出端，所述第五变换器子单元的第二输出端连接所述第六变换器子单元的第一输出端；

所述各变换器子单元，均包括：第一IGBT器件、第二IGBT器件、第三IGBT器件、第四IGBT器件、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一电力场效应晶体管、第二电力场效应晶体管和互感器；

所述第一IGBT器件的门极、第二IGBT器件的门极、第三IGBT器件的门极和第四IGBT 器件的门极作为变换器子单元的控制端，所述第一IGBT器件的集电极连接第一二极管的负极、第一电容的一端、第三IGBT器件的集电极、第三二极管的负极和第三电容的一端，并作为变换器子单元的第一输入端，所述第一IGBT器件的发射极连接第一二极管的正极、第一电容的另一端、第二IGBT器件的集电极、第二二极管的负极、第二电容的一端和第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接互感器的原边第二抽头，所述第二IGBT器件的发射极连接第二二极管的正极、第二电容的另一端、第四IGBT器件的发射极、第四二极管的正极和第四电容的一端，并作为变换器子单元的第二输入端，所述第四IGBT器件的集电极连接第四二极管的负极、第四电容的另一端、第五电容的一端和第三电感的一端，所述第三IGBT器件的发射极连接第三二极管的正极、第三电容的另一端、第五电容的一端和第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接互感器的原边第一抽头，所述第二电感的另一端连接互感器的原边第二抽头，所述第三电容的另一端连接互感器的原边第三抽头，所述第一电力场效应晶体管的栅极和第二电力场效应晶体管的栅极连接IR驱动电路的输出端，所述第一电力场效应晶体管的源极连接互感器的副边第一抽头和第五二极管的正极，所述第一电力场效应晶体管的漏极连接第四电感的一端、第五二极管的负极、第六二极管的负极和第二电力场效应晶体管的源极，所述第二电力场效应晶体管的漏极连接第六二极管的正极和互感器的副边第三抽头，所述互感器的副边第二抽头连接第六电容的一端，并作为该变换器子单元的第二输出端，所述第四电感的另一端连接第六电容的另一端，并作为该变换器子单元的第一输出端。

3.根据权利要求1所述的适用于风电制氢储能系统并网的过压保护装置，其特征在于，所述并网逆变单元，包括第三电力场效应晶体管、第四电力场效应晶体管、第五电力场效应晶体管、第六电力场效应晶体管、第七电力场效应晶体管、第八电力场效应晶体管、第一缓冲电阻、第二缓冲电阻、第三缓冲电阻、第四缓冲电阻、第五缓冲电阻、第六缓冲电阻、第七缓冲电阻、第八缓冲电阻、第九缓冲电阻、第十缓冲电阻、第十一缓冲电阻、第十二缓冲电阻、第一逆导晶闸管、第二逆导晶闸管、第三逆导晶闸管、第四逆导晶闸管、第五逆导晶闸管、第六逆导晶闸管和第七电容；

所述第七电容的一端连接第三电力场效应晶体管的漏极、第一逆导晶闸管的负极、第四电力场效应晶体管的漏极、第二逆导晶闸管的负极、第五电力场效应晶体管的漏极和第三逆导晶闸管的负极，并作为并网逆变单元的第一输入端，所述第三电力场效应晶体管的栅极连接第一缓冲电阻的一端和第二缓冲电阻的一端，所述第一缓冲电阻的另一端连接IR驱动电路的输出端，所述第二缓冲电阻的另一端连接第三电力场效应晶体管的源极、第六电力场效应晶体管的漏极和第四逆导晶闸管的负极，并作为并网逆变单元的第一输出端，所述第四电力场效应晶体管的栅极连接第三缓冲电阻的一端和第四缓冲电阻的一端，所述第三缓冲电阻的另一端连接IR驱动电路的输出端，所述第四缓冲电阻的另一端连接第四电力场效应晶体管的源极、第七电力场效应晶体管的漏极和第五逆导晶闸管的负极，并作为并网逆变单元的第二输出端，所述第五电力场效应晶体管的栅极连接第五缓冲电阻的一端和第六缓冲电阻的一端，所述第五缓冲电阻的另一端连接IR驱动电路的输出端，所述第六缓冲电阻的另一端连接第五电力场效应晶体管的源极、第八电力场效应晶体管的漏极和第六逆导晶闸管的负极，并作为并网逆变单元的第三输出端，所述第七电容的另一端连接第六电力场效应晶体管的源极、第八缓冲电阻的一端、第四逆导晶闸管的正极、第七电力场效应晶体管的源极、第十缓冲电阻的一端、第五逆导晶闸管的正极、第八电力场效应晶体管的源极、第十二缓冲电阻的一端和第六逆导晶闸管的正极，并作为并网逆变单元的第二输入端，所述第七缓冲电阻的一端连接第六电力场效应晶体管的栅极，所述第七缓冲电阻的另一端连接IR驱动电路的输出端，所述第九缓冲电阻的一端连接第七电力场效应晶体管的栅极，所述第九缓冲电阻的另一端连接IR驱动电路的输出端，所述第十一缓冲电阻的一端连接第八电力场效应晶体管的栅极，所述第十一缓冲电阻的另一端连接IR驱动电路的输出端。

4.根据权利要求1所述的适用于风电制氢储能系统并网的过压保护装置，其特征在于，所述过压保护单元，包括：第五IGBT器件、第六IGBT器件、第七IGBT器件、第八IGBT器件、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十三缓冲电阻和第五电感；

所述第五IGBT器件的集电极连接第七二极管的负极，并作为过压保护单元的第一输入端连接风电变流器的第一直流端，所述第五IGBT器件的发射极连接第七二极管的正极、第六IGBT器件的集电极和第八二极管的负极，所述第六IGBT器件的发射极连接第八二极管的正极、第七IGBT器件的集电极、第九二极管的负极和第十三缓冲电阻的一端，所述第十三缓冲电阻的另一端连接第五电感的一端，所述第五电感的另一端作为过压保护单元的第一输出端连接储能变换单元的输入端，所述第七IGBT器件的发射极连接第九二极管的正极、第八IGBT器件的集电极和第十二极管的负极，并作为过压保护单元的第二输出端连接储能变换单元的输入端，所述第八IGBT器件的发射极连接第十二极管的正极，并作为过压保护单元的第二输入端连接风电变流器的第二直流端，所述第五IGBT器件的门极和第六IGBT器件的门极、第七IGBT器件的门极、第八IGBT器件的门极连接检测处理单元的输出端。