一种低电压穿越组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低电压穿越组件，属于电力电子应用技术领域。
【背景技术】
[0002]随着风机装机容量的不断增加，风电系统与电网之间的互相影响也越来越大，其中风电系统的低电压穿越能力成为影响电网安全和稳定运行的重要因素之一。当电网发生故障导致风力发电机机端电压跌落时，不能正常向电网输送电能，即有一部分能量无法输入电网，这些能量将导致电容充电、直流电压快速升高、电机转子加速、电磁转矩突变等一系列问题发生。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型目的是提供一种低电压穿越组件。当电网出现故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，转子侧电流或直流母线上电压超过设定的阈值时，保护电路也叫Chopper电路投入运行，将大量的剩余能量通过电路中的泄放电阻释放出去。待电网电压恢复正常后可安全将其切除出系统，从而实现了机组的低电压穿越目的。
[0004]为了实现上述发明目的，解决已有技术中所存在的问题，本实用新型采取的技术方案是:一种低电压穿越组件，包括转子侧变流器RSC、网侧变流器GSC、电容C及Chopper电路，所述转子侧变流器RSC为一集成模块，包括N个功率器件IGBTl、IGBT2...IGBTN及N个二极管Dl、D2-DN，其中二极管Dl、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBTl、IGBT2...IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的集电极、发射极及电容C并接在直流母线的正、负极两端，所述转子侧变流器RSC通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG转子相接，所述网侧变流器GSC为一集成模块，包括N个功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN及N个二极管Dl、D2-DN，其中二极管Dl、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的集电极、发射极并接在直流母线的正、负极两端，所述网侧变流器GSC的一路通过电力线A、B、C三相与变压器T相接，另一路通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG定子相接，所述变压器T与外部电网相接，所述Chopper电路为一集成模块，包括N个功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN，N个二极管D1、D2…DN及N个泄放电阻R1、R2…RN，其中二极管D1、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的发射极均与直流母线的负极相接，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的集电极分别通过泄放电阻Rl、R2…RN与直流母线的正极相接。
[0005]本实用新型有益效果是:一种低电压穿越组件，包括转子侧变流器RSC、网侧变流器GSC、电容C及Chopper电路，所述转子侧变流器RSC为一集成模块，包括N个功率器件IGBT1、IGBT2...IGBTN及N个二极管D1、D2...DN，其中二极管D1、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的集电极、发射极及电容C并接在直流母线的正、负极两端，所述转子侧变流器RSC通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG转子相接，所述网侧变流器GSC为一集成模块，包括N个功率器件IGBT1、IGBT2...1GBTN及N个二极管D1、D2…DN，其中二极管Dl、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的集电极、发射极并接在直流母线的正、负极两端，所述网侧变流器GSC的一路通过电力线A、B、C三相与变压器T相接，另一路通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG定子相接，所述变压器T与外部电网相接，所述Chopper电路为一集成模块，包括N个功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN，N个二极管Dl、D2…DN及N个泄放电阻Rl、R2…RN，其中二极管D1、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的发射极均与直流母线的负极相接，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的集电极分别通过泄放电阻Rl、R2…RN与直流母线的正极相接。与已有技术相比，本实用新型既能限制转子绕组的电流又能保证母线上电压不超过设定的阈值，有效地提高了风力发电机系统低电压穿越能力，实现发电机的不间断运行。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型电路示意框图。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0008]如图1所示，一种低电压穿越组件，包括转子侧变流器RSC、网侧变流器GSC、电容C及Chopper电路，所述转子侧变流器RSC为一集成模块，包括N个功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN及N个二极管Dl、D2-DN，其中二极管Dl、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的集电极、发射极及电容C并接在直流母线的正、负极两端，所述转子侧变流器RSC通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG转子相接，所述网侧变流器GSC为一集成模块，包括N个功率器件IGBT1、IGBT2...IGBTN及N个二极管D1、D2...DN，其中二极管D1、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的集电极、发射极并接在直流母线的正、负极两端，所述网侧变流器GSC的一路通过电力线A、B、C三相与变压器T相接，另一路通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG定子相接，所述变压器T与外部电网相接，所述Chopper电路为一集成模块，包括N个功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN，N个二极管Dl、D2…DN及N个泄放电阻Rl、R2…RN，其中二极管Dl、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的发射极均与直流母线的负极相接，所述功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的集电极分别通过泄放电阻R1、R2…RN与直流母线的正极相接。当风电系统稳态运行时，Chopper电路不投入，功率器件断开；当电网发生故障时，首先判断直流母线电压是否超过预设的阈值，如果超过，则Chopper电路投入，功率器件闭合；当电网电压恢复正常时，若直流母线电压低于预设的阈值，则Chopper电路切出，功率器件断开。
[0009]本实用新型优点在于:一种低电压穿越组件，既能限制转子绕组的电流又能保证母线上电压不超过设定的阈值，有效地提高了风力发电机系统低电压穿越能力，实现发电机的不间断运行。
【主权项】
1.一种低电压穿越组件，包括转子侧变流器RSC、网侧变流器GSC、电容C及Chopper电路，所述转子侧变流器RSC为一集成模块，包括N个功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN及N个二极管Dl、D2-DN，其中二极管Dl、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBTl、IGBT2...IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的集电极、发射极及电容C并接在直流母线的正、负极两端，所述转子侧变流器RSC通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG转子相接，所述网侧变流器GSC为一集成模块，包括N个功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN及N个二极管Dl、D2-DN，其中二极管Dl、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的集电极、发射极并接在直流母线的正、负极两端，所述网侧变流器GSC的一路通过电力线A、B、C三相与变压器T相接，另一路通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG定子相接，所述变压器T与外部电网相接，其特征在于:所述Chopper电路为一集成模块，包括N个功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN，N个二极管Dl、D2…DN及N个泄放电阻Rl、R2…RN，其中二极管Dl、D2…DN的正、负极分别并接在功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的发射极、集电极上，所述功率器件IGBTl、IGBT2…IGBTN的发射极均与直流母线的负极相接，所述功率器件IGBT1、IGBT2…IGBTN的集电极分别通过泄放电阻Rl、R2…RN与直流母线的正极相接。
【专利摘要】本实用新型涉及电力电子应用技术领域，一种低电压穿越组件，包括转子侧变流器RSC、网侧变流器GSC、Chopper电路集成模块，每个集成模块包括N个功率器件及N个二极管，其中N个二极管的正、负极分别并接在N个功率器件的发射极、集电极上，转子侧变流器RSC、网侧变流器GSC中的N个功率器件的集电极、发射极分别并接在直流母线的正、负极两端，Chopper电路中的N个功率器件的发射极分别与直流母线的负极相接，集电极分别通过N个泄放电阻与直流母线的正极相接，转子侧变流器RSC、网侧变流器GSC分别通过电力线A、B、C三相与双馈电机DFIG转子、定子相接。本实用新型既能限制转子绕组的电流又能保证母线上电压不超过设定的阈值，有效地提高了风力发电机系统低电压穿越能力，实现发电机的不间断运行。
【IPC分类】H02H9/04, H02H9/02
【公开号】CN204651915
【申请号】CN201520369456
【发明人】张国栋, 杨博轩, 张洪阳, 孙鑫
【申请人】大连国通电气有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月31日