一种直流母线斩波电路及其控制方法、装置和风电系统的制作方法_2

文档序号:9633198阅读:来源:国知局
0034]图13为本发明实施例提供的直流母线斩波电路的控制装置的结构示意图之三。
【具体实施方式】
[0035]本发明实施例提供的一种直流母线斩波电路、直流母线斩波电路的控制方法、装置和风电系统,由于控制器在变流器的正负直流母线上的电压差的绝对值大于导通门限电压时,会按照设定的规则控制多个斩波电路支路中的开关器件轮流导通,这多个斩波电路支路并联在变流器的正负直流母线之间,每个斩波电路支路由一个开关器件和一个耗能器件串联而成,因此,当电网出现故障时,灌入该正负直流母线上的能量会被多个耗能器件损耗,每个耗能器件上损耗的能量都会减小;并且由于多个斩波电路支路中的开关器件是按照设定的规则轮流导通的,因此,各个耗能器件都有一定的散热时间,避免了各个开关器件的温度急剧上升,从而减小了耗能器件的温漂,进而避免由于耗能器件的温漂导致的耗能器件的阻值发生较大变化而影响耗能器件的性能;并且当其中一条斩波电路支路出现故障不能正常工作时,其他的斩波电路支路可以继续工作,具有很好的冗余性,因此,提高了风电系统的可靠性。
[0036]下面结合说明书附图,对本发明实施例提供的一种直流母线斩波电路、直流母线斩波电路的控制方法、装置及风电系统的【具体实施方式】进行说明。
[0037]本发明实施例提供的一种直流母线斩波电路,如图3所示,包括多个斩波电路支路和控制器31 ;
[0038]每个斩波电路支路由一个开关器件32和一个耗能器件33串联而成;多个斩波电路支路并联后连接在变流器的正负直流母线34之间;
[0039]控制器31,用于在变流器的正负直流母线34上的电压差的绝对值大于导通门限电压时,按照设定的规则控制多个斩波电路支路中的开关器件32轮流导通。
[0040]图3中还包括网侧变流器35和机侧变流器36,其中机侧变流器36是转子侧变流器,或定子侧变流器。图3中以6个斩波电路支路为例进行说明。
[0041]若图3中从左到右各个斩波电路支路依次为:第一斩波电路支路、第二斩波电路支路、第三斩波电路支路、第四斩波电路支路、第五斩波电路支路、第六斩波电路支路。那么,控制器31,具体用于对多个斩波电路支路进行分组,每组至少包含一个斩波电路支路;在变流器的正负直流母线34上的电压差的绝对值大于导通门限电压时,按照预设的顺序控制各个组轮流导通,其中,一个组导通时该组中的斩波电路支路中的开关器件均导通。在对图3中的六个斩波电路支路进行分组时,可以采用任意的一种分组方式,例如,每两个斩波电路支路为一组,或者每三个斩波电路支路为一组,或者两个斩波电路支路为一组、其余4个斩波电路支路为一组等等。若采用每两个斩波电路支路为一组的方式分组,那么图3中的斩波电路支路分为三组,在变流器的正负直流母线34上的电压差的绝对值大于导通门限电压时,控制器可以控制第一组在[tl,t2)时间段导通,并控制第二组和第三组在[tl,t2)时间段均断开;控制第二组在[t2,t3)时间段导通,并控制第一组和第三组在[t2,t3)时间段均断开;控制第三组在[t3,t4)时间段导通,并控制第一组和第二组在[t3,t4)时间段均断开。一组断开时该组中的斩波电路支路中的开关器件均断开。
[0042]这样,在变流器的正负直流母线34上的电压差的绝对值大于导通门限电压时,即本发明实施例提供的直流母线斩波电路斩波时,该直流母线斩波电路中的每个耗能器件都有一定的散热时间,这可以减小耗能器件的温漂,从而避免由于耗能器件的温漂导致的耗能器件的阻值发生较大变化而影响耗能器件的性能;并且,当其中的一组斩波电路支路出现故障时,其它组的斩波电路支路还可以继续工作,从而提高了直流母线斩波电路的可靠性。
[0043]但是,当一组中包括多个斩波电路支路时,一组导通时,该组中的多个斩波电路支路同时切入,一组关断时,该组中的多个斩波电路支路同时切出。而每组中的耗能器件的阻值是固定的,若该组的一个或几个斩波电路支路出现故障无法工作时,该组中的耗能器件的阻值会发生变化,变流器的正负直流母线上的能量就会由该组中未出现故障的斩波电路支路承受,当该组中未出现故障的斩波电路支路较少时,可能会损坏未出现故障的斩波电路支路。并且,一组中的多个斩波电路支路同时切入、同时切出对该组中的斩波电路支路中的开关器件的参数要求较高,在实际中也很难做到多个开关器件同时导通、同时关断。
[0044]因此,较佳地,控制器31控制器具体用于:在变流器的正负直流母线34上的电压差的绝对值大于导通门限电压时,按照预设的顺序控制各个斩波电路支路中的开关器件轮流导通。
[0045]例如,控制器31可以控制第一斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ,Τ1+6ηΤ+Τ)时间段导通,第二斩波电路支路中的开关器件、第三斩波电路支路中的开关器件、第四斩波电路支路中的开关器件、第五斩波电路支路中的开关器件、第六斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ,Τ1+6ηΤ+Τ)时间段均关断;控制第二斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+Τ, Τ1+6ηΤ+2Τ)时间段导通,第一斩波电路支路中的开关器件、第三斩波电路支路中的开关器件、第四斩波电路支路中的开关器件、第五斩波电路支路中的开关器件、第六斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+Τ,Τ1+6ηΤ+2Τ)时间段均关断;控制第三斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+2Τ,Τ1+6ηΤ+3Τ)时间段导通,第一斩波电路支路中的开关器件、第二斩波电路支路中的开关器件、第四斩波电路支路中的开关器件、第五斩波电路支路中的开关器件、第六斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+2Τ,Τ1+6ηΤ+3Τ)时间段均关断;控制第四斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+3Τ,Τ1+6ηΤ+4Τ)时间段导通,第一斩波电路支路中的开关器件、第二斩波电路支路中的开关器件、第三斩波电路支路中的开关器件、第五斩波电路支路中的开关器件、第六斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+3Τ,Tl+6nT+4T)时间段均关断;控制第五斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+4Τ,Τ1+6ηΤ+5Τ)时间段导通,第一斩波电路支路中的开关器件、第二斩波电路支路中的开关器件、第三斩波电路支路中的开关器件、第四斩波电路支路中的开关器件、第六斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+4Τ,Τ1+6ηΤ+5Τ)时间段均关断;控制第六斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+5Τ,Τ1+6ηΤ+6Τ)时间段导通,第一斩波电路支路中的开关器件、第二斩波电路支路中的开关器件、第三斩波电路支路中的开关器件、第四斩波电路支路中的开关器件、第五斩波电路支路中的开关器件在[Τ1+6ηΤ+5Τ,Τ1+6ηΤ+6Τ)时间段均关断;其中,η为正整数。在这种情况下,同一时刻只有一条斩波电路支路工作,可以给其他斩波电路支路中的耗能器件提供一定的散热时间,减小耗能器件的温漂,并且,当其中的一条斩波电路支路故障时,其他的斩波电路支路还可以继续工作,可以提高直流母线斩波电路的可靠性。
[0046]此时,变流器的正负直流母线上的电压之差的绝对值如图4所示,其中,Vl为导通门线电压,V2为退出门限电压,Vdc为变流器的正负直流母线上的电压差的绝对值。
[0047]进一步地,本发明实施例提供的直流母线斩波电路中的控制器还用于:在变流器的正负直流母线上的电压差的绝对值小于退出门限电压时,控制所述多个斩波电路支路中的开关器件均
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