专利名称：一种兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电变流设备，特别是一种兆瓦级永磁直驱式风力发电 变流器，主要用于利用可再生能源一风能的风力发电。
背景技术：
风能作为一种洁净的可再生能源，随着风力发电技术逐步成熟，其运行成本将会 低于水电和火电，发展前景非常广阔。发电机组是风力发电机系统的能量转换核心，目前， 采用的发电机组主要有双馈异步发电机组和永磁直驱式风力发电机组。双馈异步发电机采 用定子和转子双绕组，以及滑环、变速齿轮箱，其定子绕组直接连接到电网上，转子绕组电 流由滑环引入，通过一部分功率的交-直_交变换器与电网连接，转子变换器通过调节转子 电流的频率、相位及功率来调节定子侧输出功率，使之与风轮输出功率相匹配，在风轮和电 机之间通过变速齿轮箱进行增速。由于齿轮箱易过载，且损坏率较高，致使双馈异步发电机 组的可靠性和稳定性较差。永磁直驱式风力发电机组不用齿轮箱，采用多极永磁同步电机 与叶轮连接进行驱动，然后通过全功率的变频装置并网，利于提高风力发电机组的可靠性 和系统效率。1.5兆瓦级以上的永磁直驱式风力发电机组产生的变频变压电能，通过交_直-交 并网变流器进行变换后送入电网。公开号为Cm01051793的中国专利申请《兆瓦级直驱式 风电并网变流器》公开了一种兆瓦级直驱式风电并网变流器，它包括发电机侧三相滤波电 容器、整流器单元、升压斩波器单元、逆变器单元、网侧三相滤波电容器和变压器，风力发电 机连接三相滤波电容器，三相滤波电容器连接整流器单元，整流器单元连接升压斩波器单 元，升压斩波器单元连接逆变器单元，逆变器单元连接三相滤波电容器，三相滤波电容器连 接变压器，变压器连接工频电网。该并网变流器利于降低风电设备的成本，具有功率因数 可调、更高功率等级等优点。但是，存在下列不足1、结构不够紧凑，元器件未经整合，风力 发电机组需配置专门的配电室，设计单独的冷却柜体，加大了发电机组的制造成本和占用 空间；2、系统的安全性较差，缺少平台机侧进线与网侧出线的断路器保护，以及监测设施有 限，当出现异常时，会冲击电网，发生故障；3、支持的通讯协议/接口有限，变流器的通讯安 全保障不够；4、维修拆卸困难。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构合 理紧凑、安全性好的兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器。本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是该兆瓦级永磁直驱式风力发电变 流器，其结构特点是包括整流单元、逆变单元、控制系统、辅助单元和柜体；所述的整流单元包括整流功率电路和整流驱动控制电路，逆变单元包括逆变功率 电路和逆变驱动控制电路，所述的整流功率电路和逆变功率电路通过直流母线连接，整流 驱动控制电路与逆变驱动控制电路之间通过光纤通讯连接，所述的控制系统与整流驱动控制电路之间、控制系统与逆变驱动控制电路之间均通过通讯总线连接，所述的整流单元和 逆变单元采用对称结构配置，整流功率电路和逆变功率电路均由三组六只绝缘栅双极型晶 体管组成，整流单元位于永磁同步发电机侧，逆变单元位于电网侧；整流单元将来自永磁同 步发电机的5 200Hz的三相交流电进行脉冲宽度调制整流，完成交流/直流稳压及升压 变换，形成1000 1200V直流电压，逆变单元将直流电压经过脉冲宽度调制逆变成50Hz三 相交流电；所述的辅助单元包括辅助保护电路、预充电电路、辅助控制电路、逆变单元侧主接 触器和滤波电路，所述的辅助保护电路含整流单元侧断路保护器、逆变单元侧断路保护器 和浪涌保护器，预充电电路含直流母线预充电电路接触器、直流母线预充电电阻和直流母 线预充电整流桥，滤波电路含直流母线滤波电容、正弦滤波器电容和正弦滤波器电抗；所述的永磁同步发电机和整流单元之间装有整流单元侧断路保护器和浪涌保护 器，逆变单元和电网之间依次装有浪涌保护器、滤波电路、逆变单元侧主接触器、直流母线 预充电电路接触器和逆变单元侧断路保护器，所述的辅助控制电路控制整流单元侧断路保 护器、逆变单元侧断路保护器、预充电电路和逆变单元侧主接触器。本实用新型兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，所述的通讯总线为Ethernet、 DeviceNet、ProfileBus、Canbus、ModBus总线中的一种，所述的控制系统与整流驱动控制电 路之间、控制系统与逆变驱动控制电路之间配置对网络通讯冗余的硬接线。本实用新型兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，所述的整流单元侧和逆变单元侧 均设置检测电压信号的同步变压器。本实用新型兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，所述的整流单元、逆变单元、控制 系统、辅助单元集成安装在柜体内，其中位于柜体内的整流单元的整流功率电路和逆变单 元的逆变功率电路的每一相均系独立安装，且在整流功率电路和逆变功率电路的每一相底 部分别配装滑轮，所述的柜体安装在永磁同步发电机的塔筒底部或塔顶的机舱内。本实用新型兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，所述的整流单元和逆变单元均配 置水冷装置和/或风冷装置。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型兆瓦级永磁直驱式风力 发电变流器结构合理，整流单元和逆变单元的对称结构配置，可以逆向转动发电机设备，在 电网供电的情况下，将发电机作为电动机进行电动启动，实现发电机设备带速启动或运行， 对调试和运行带来极大的便利性；设置的整流单元侧断路保护器和逆变单元侧断路保护 器，当出现异常时，整流单元侧断路保护器、逆变单元侧断路保护器会自动断开电路，达到 对变流器的保护和减小对电网的冲击；整个变流器在进线侧和网侧都设计了浪涌保护器， 进行浪涌保护，提高系统的安全性；设计独立的进线电抗和电容构成的滤波电路，有效地去 除一些谐波，且在一定程度上稳定电压，提高进线与出线电源质量。2、变流器的通讯接口多 样,包括ProfileBus总线、Can总线、ModBus总线、Ethernet、DeviceNet等接口，能满足与 不同控制设备的对接；硬接线通讯对通讯接口的冗余，使得变流器的通讯变得更加安全可 靠。3、整体机械结构紧凑，成套柜体集成安装在塔筒底部或塔顶的机舱内，无需专门为一台 风力发电机组设计专门的配电室；整流单元的整流功率电路和逆变单元的逆变功率电路均 独立安装，且在功率电路的底部配装滑轮，方便维修拆卸；整流单元和逆变单元均配置水冷 装置和/或风冷装置，适应我国不同地区和不同环境的应用，同时又节约了空间和成本。
图1为本实用新型实施例兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器电路结构示意图。图2为本实用新型实施例兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器电路原理图。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型作进一步描述。实施例直驱式风力发电采用变流器为全功率变流器，变流器只单向传递功率，从发电机PMSG至电网GRID，为有源绝缘栅双极型晶体管IGBT整流+绝缘栅双极型晶体管IGBT逆变。 参见图1，该兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，包括整流单元GENSC、逆变单元AFE、控制 系统WTC、辅助单元和柜体。整流单元GENSC包括整流功率电路IGBT-Z和整流驱动控制电路GENSCWDCS ；逆 变单元AFE包括逆变功率电路IGBT-N和逆变驱动控制电路AFE WDCS。整流单元GENSC 和逆变单元AFE采用对称结构配置，整流单元GENSC和逆变单元AFE背靠背放置；整流单 元GENSC放在发电机PMSG侧，其整流功率电路IGBT-Z由三组共六只绝缘栅双极型晶体 管IGBT组成；逆变单元AFE放置在电网GRID侧，同整流功率电路IGBT-Z —样其逆变功率 电路IGBT-N亦由三组共六个绝缘栅双极型晶体管IGBT组成。整流单元GENSC和逆变单 元AFE的对称结构，在电网供电的情况下，将发电机作为电动机进行电动启动，实现发电机 设备带速启动或运行。整流功率电路IGBT-Z和逆变功率电路IGBT-N通过直流母线连接； 整流驱动控制电路GENSC WDCS与逆变驱动控制电路AFE WDCS之间通过光纤通讯GQTX连 接；控制系统WTC与整流驱动控制电路GENSC WDCS之间、控制系统WTC与逆变驱动控制电 路AFE WDCS之间均通过通讯总线TXZX连接。实施例采用的通讯总线TXZX为Ethernet、 DeviceNet, ProfileBus, Canbus, ModBus 总线中的一种，整流驱动控制电路 GENSC WDCS 禾口 逆变驱动控制电路AFEWDCS上均设置对应于通讯总线Ethernet、DeviceNet, ProfileBus, Canbus, ModBus的通讯接口，用于与控制系统WTC连接的通讯总线选择。控制系统WTC与 整流驱动控制电路GENSC WDCS之间、控制系统WTC与逆变驱动控制电路AFEWDCS之间配置 对网络通讯冗余的硬接线YJX。在通讯总线TXZX失效的紧急情况下，通过硬接线YJX冗余 控制通讯，确保变流器的通讯安全可靠，实现对变流器的停机保护控制。辅助单元包括辅助保护电路、预充电电路、辅助控制电路、逆变单元侧主接触器 TLRM、滤波电路和同步变压器。辅助保护电路含整流单元侧断路保护器GENSC_I、逆变单元 侧断路保护器AFE_I和浪涌保护器LEMP_D ；为了把窜入主回路的瞬时过电压限制在系统所 能承受的电压范围内，分别在发电机PMSG侧和电网GRID侧设置多组浪涌保护器LEMP_D。 预充电电路含直流母线预充电回路接触器PRE_TLR、直流母线预充电电阻PRE_R和直流母 线预充电整流桥PRE_RB。滤波电路含直流母线滤波电容DC_C、正弦滤波器电容SFLT_C和 正弦滤波器电抗SFLT_L。实施例整流单元侧断路保护器GENSC_I和逆变单元侧断路保护 器AFE_I，都选择ABB的E系列或者F系列断路器，同时通过选择断路器的保护附件实现短 路长延时保护、短路短延时保护、过压保护、过流保护和接地保护。永磁同步发电机PMSG和 整流单元GENSC之间装有整流单元侧断路保护器GENSC_I和浪涌保护器LEMP_D ；逆变单元AFE和电网GRID之间依次装有浪涌保护器LEMP_D、滤波电路、逆变单元侧主接触器TLRM、直流母线预充电电路接触器PRE_TLR和逆变单元侧断路保护器AFE_I。辅助控制电路含对电 源供电、风冷装置FL或水冷装置SL的控制、整流单元侧断路保护器GENSC_I和逆变单元侧 断路保护器AFE_I的控制、预充电电路和逆变单元侧主接触器TLRM的控制。整流单元GENSC 侧设置检测永磁同步发电机PMSG侧的电压信号的同步变压器GENSC_ST，逆变单元AFE侧设 置检测来自电网GRID侧的电压、频率与相位信号的同步变压器AFE_ST。实施例柜体安装在永磁同步发电机PMSG的塔筒底部或塔顶的机舱内，在柜体内 集成安装整流单元GENSC、逆变单元AFE、控制系统WTC、辅助单元，其中位于柜体内的整流 单元GENSC的整流功率电路IGBT-Z和逆变单元AFE的逆变功率电路IGBT-N的每一相均系 独立安装，且在整流功率电路IGBT-Z和逆变功率电路IGBT-N的每一相底部分别配装滑轮， 方便维修装拆。整流功率电路IGBT-Z和逆变功率电路IGBT-N均配置水冷装置SL和/或 风冷装置FL，可以实际按照使用条件选择。图1中，M为电机，L1、L2、L3为至电网GRID的三相，A、B、C为至发电机PMSG的三相。本实施例运行时，永磁同步发电机PMSG为整流单元GENSC的控制对象，风力发电 过程中将风能转换为电能；电网GRID对逆变单元AFE、控制系统WTC和辅助控制电路供电， 同时接收变流器将来自永磁同步发电机PMSG的与电网GRID频率和相位相同的能量；位于 永磁同步发电机侧的整流单元GENSC将来自永磁同步发电机的5 200Hz的三相交流电进 行脉冲宽度调制PWM整流，完成交流/直流AC/DC稳压及升压变换，形成1000 1200VDC 直流电压，位于电网侧的逆变单元AFE将直流电压经过脉冲宽度调制PWM逆变成50Hz三相 交流电，通过断路器发送至电网GRID。整流功率电路IGBT-Z和逆变功率电路IGBT-N，作为 整流单元GENSC和逆变单元AFE的主要工作器件，接收来自所属单元的脉宽调制信号PWM， 完成所属单元的能量转换，即AC/DC、DC/AC转换工作；整流驱动控制电路GENSC WDCS作为 整流单元GENSC的控制系统，控制整流单元GENSC的整流功率电路IGBT-Z的绝缘栅双极型 晶体管IGBT工作与信号检测，控制与控制系统WTC通讯，控制与逆变单元AFE的逆变驱动 控制电路AFE WDCS的通讯；逆变驱动控制电路AFE WDCS作为逆变单元AFE的控制系统，控 制逆变单元AFE的逆变功率电路IGBT-N的绝缘栅双极型晶体管IGBT工作与信号检测，控 制与控制系统WTC通讯，控制与整流单元GENSC的整流驱动控制电路GENSC WDCS的通讯。 整流单元GENSC的整流驱动控制电路GENSC WDCS通过光纤检测逆变单元AFE逆变驱动控 制电路AFE WDCS的工作状况，实现变流器控制策略的选择；逆变单元AFE与整流单元GENSC 之间的光纤通讯，与控制系统WTC、整流驱动控制电路GENSC WDCS、逆变驱动控制电路AFE WDCS、通讯总线 Profibus 或 Canbus 或 Modbus 或 Ethernet 或 DeviceNet —起完成对变流 器的控制与通讯。控制系统WTC控制整流单元侧断路保护器GENSC_I、逆变单元侧断路保护器AFE_ I、逆变单元侧主接触器TLRM、直流母线预充电回路接触器PRE_TLR的工作顺序，控制水冷 装置SL和/或风冷装置FL的工作，控制变流器与风机主控系统的通讯，控制变流器逆变单 元AFE的逆变驱动控制系统AFE WDCS与整流单元GENSC的整流驱动控制电路GENSC WDCS 的工作。整流单元侧同步变压器GENSC_ST，检测永磁同步发电机PMSG侧的电压信号，通过控制永磁同步发电机PMSG的转速或转矩，实现整流单元GENSC对永磁同步发电机PMSG的 有反馈与无反馈的矢量控制；逆变单元侧同步变压器AFE_ST，检测来自电网GRID侧的电 压、频率与相位信号，将直流母线上的电压逆变为与电网GRID同相位、同频率和同幅值的 电压。直流母线预充电电路接触器PRE_TLR，在变流器的直流母线的充电过程中闭合，在逆变单元AFE侧主接触器TLRM闭合后断开，与直流母线预充电电阻PRE_R和直流母线预充 电整流桥PRE_RB组成预充电电路，直流母线预充电整流桥PRE_RB，在变流器的直流母线的 充电过程中工作，给直流母线预充小电流的直流电压，避免直接闭合逆变单元AFE侧主接 触器TLRM给主回路造成的冲击；逆变单元侧主接触器TLRM，与逆变单元侧断路保护器AFE_ I 一起控制逆变单元主回路的闭合和断开，在变流器工作的过程中闭合，在变流器停止的过 程中断开。整流单元侧断路保护器GENSC_I通断与永磁同步发电机PMSG回路的连接，同时实 现短路长延时保护、短路短延时保护、过压保护、过流保护、接地保护，对变流器与永磁同步 发电机PMSG进行保护；逆变单元侧断路保护器AFE_I通断与电网GRID回路的连接，同时实 现短路长延时保护、短路短延时保护、过压保护、过流保护、接地保护，对电网GRID与变流 器进行保护；安装在永磁同步发电机PMSG与整流单元侧断路保护器GENSC_I的连接处的浪 涌保护器LEMP_D，抑制来自永磁同步发电机PMSG侧浪涌电流，安装在电网GRID与逆变单元 侧断路保护器AFE_I的连接处的浪涌保护器LEMP_D抑制来自电网GRID侧浪涌电流。滤波电路的正弦滤波器电抗SFLT_L与正弦滤波器电容SFLT_C组成正弦滤波器， 将变流器设备产生的谐波抑制在3%的范围内；直流母线滤波电容DC_C，对直流母线电压 进行稳压和滤波。实施例兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器采取以下风险防范措施a、变流器的故障操作保护、直流的过压保护，采用变流器自身的硬件和软件保 护；b、变流器的过压和过流保护，采用逆变单元AFE和整流单元GENSC的硬件设置和 软件控制，结合整流单元侧断路保护GENSC_I和逆变单元侧断路保护器AFE_I来实现；C、发电机PMSG的过流保护，通过启动整流单元GENSC的转矩控制的电流限幅器 实现最大电流控制，同时通过整流单元侧断路保护器GENSC_I的过流保护附件实现叠加保 护；d、发电机PMSG的过压保护，通过整流单元GENSC的自动弱磁、整流单元侧断路保 护器GENSC_I的过压保护附件及过压保护装置OVERVDTAGE PROT来实现。参见图2，实施例兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器的运行控制流程以下1、当风电系统电网GRID处于准备状态时，控制系统WTC控制的启动顺序为，整流 单元GENSC准备完成后，逆变单元AFE通过预充电电路的直流母线预充电电路接触器PRE_ TLR、直流母线预充电电阻PRE_R和直流母线预充电整流桥PRE_RB完成预充电，直流电压达 到设定值后，逆变单元AFE输出预充电完成信号，逆变单元侧主接触器TLRM闭合，直流母线 预充电电路接触器PRE_TLR断开；2、控制系统WTC启动逆变单元AFE，使输出电压、频率和电网GRID的电压、频率同 步，同时使逆变单元AFE与整流单元GENSC之间的直流母线电压处于设定值；[0037]3、若逆变单元AFE与电网GRID的同步过程完成，电压和频率都在设定范围之内， 则逆变单元AFE输出AFE_0K信号给整流单元GENSC，整流单元GENSC进入可启动状态； 4、若整流单元GENSC在运行过程中没有收到AFE_0K信号，整流单元GENSC将处于 空闲状态；整流单元GENSC收到逆变单元AFE送出的AFE_0K信号后，控制系统WTC控制整 流单元GENSC与永磁同步发电机PMSG之间的整流单元侧断路保护器GENSC_I闭合，整流单 元GENSC进入待机状态，达到风机切入风速后，整流单元GENSC进入启动状态，永磁同步发 电机PMSG进行发电；5、当并网发电时，逆变单元AFE内置PI环调节输出到电网GRID的同步电流，同时 控制到电网GRID的电压；6、当逆变单元侧断路保护器AFE_I断开造成相位丢失，并网发生故障，逆变单元 AFE自动停止调节并切换到待机模式，取消AFE_0K信号，使整流单元GENSC控制直流母线电 压维持在设定值；当电网GRID脱网后，控制系统WTC进行安全保护，进入停止程序，防止引 起永磁同步发电机PMSG和其它电气设备的损坏；7、若直流电压降到设定最低幅值或电网GRID断电时间超过控制系统WTC的设定 值，逆变单元AFE的逆变功率电路IGBT-N和整流单元GENSC的整流功率电路IGBT-Z都停 止工作并发出故障报告，同时将整流单元侧断路保护器GENSC_I断开，保护变流器和电网 GRID ；8、设置在整流单元GENSC和逆变单元AFE的浪涌保护器LEMP_D，将主回路的瞬时 过载保护在系统所能承受的范围内；若交流和/或直流电压升越安全值，整流单元GENSC和 逆变单元AFE停止工作并发出故障报告，同时整流单元侧断路保护器GENSC_I进行过压保 护，断开整流单元侧断路保护器GENSC_I，控制系统WTC将停止含永磁同步发电机PMSG的风 机工作。实施例控制流程中，采用逆变单元AFE和整流单元GENSC的硬件设置和软件控 制，结合整流单元侧断路保护器GENSC_I和逆变单元侧断路保护器AFE_I来实现变流器的 过压和过流保护；采取完全放开整流单元GENSC的转矩控制的电流限幅器实现最大电流输 出，同时通过整流单元侧断路保护器GENSC_I的过流保护附件实现叠加发电机PMSG的过 流保护；控制系统WTC进行的永磁同步发电机PMSG的过压保护，通过整流单元GENSC的自 动弱磁，以及整流单元侧断路保护器GENSC_I的过压保护附件及过压保护装置0VERVDTAGE PROT,来避免永磁同步发电机PMSG的过压导致整流单元GENSC损坏；控制系统WTC通过整 流单元侧同步变压器GENSC_ST检测永磁同步发电机PMSG侧的电压信号，改变永磁同步发 电机PMSG的转速或转矩，实现整流单元GENSC对永磁同步发电机PMSG的有反馈与无反馈 的矢量控制；通过逆变单元侧同步变压器AFE_ST检测来自电网GRID侧的电压、频率与相位 信号，将直流母线上的电压逆变为与电网GRID同相位、同频率和同幅值的电压。图2中，MAINS为控制主回路，AUX. P. SUPPLY为辅助控制供电，SWITCH为保护断 路器，SYNCHRO TRANSF 为同步变压器，OPTIONAL COMMUNICATION 为通讯总线 Profibus 或 Canbus 或 Modbus 或 Ethernet 或 DeviceNet 中的一种，PRECHARGE OK SIGNAL 为预充电完 成信号，AFE READY SIGNAL为逆变单元AFE准备好信号，GENSC READY SIGNAL为整流单 元GENSC准备好信号，0VERVDTAGEPR0T为过压保护装置，AFE RUNNING SIGNAL为逆变单元 AFE运行信号，DC BUSC0NNECTI0N为逆变单元AFE与整流单元GENSC的直流母线连接，TOELECTRICGRID为到电网的控制，TO WIND TURBING为到风机除变流器之外的控制。本实用新型兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器已经过河南西峡电机厂和哈尔滨哈电电机厂的测试，并在黑龙江省大庆市巴彦查干风场、内蒙古乌兰察布市风场和山东省 潍坊市昌邑风场实际运行，整个系统运行平稳，安全可靠。以上实施例对本实用新型兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器作了较为详细的描 述，但是这些描述并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在 不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，其特征在于包括整流单元、逆变单元、控制系统、辅助单元和柜体；所述的整流单元包括整流功率电路和整流驱动控制电路，逆变单元包括逆变功率电路和逆变驱动控制电路，所述的整流功率电路和逆变功率电路通过直流母线连接，整流驱动控制电路与逆变驱动控制电路之间通过光纤通讯连接，所述的控制系统与整流驱动控制电路之间、控制系统与逆变驱动控制电路之间均通过通讯总线连接，所述的整流单元和逆变单元采用对称结构配置，整流功率电路和逆变功率电路均由三组六只绝缘栅双极型晶体管组成，整流单元位于永磁同步发电机侧，逆变单元位于电网侧；所述的辅助单元包括辅助保护电路、预充电电路、辅助控制电路、逆变单元侧主接触器和滤波电路，所述的辅助保护电路含整流单元侧断路保护器、逆变单元侧断路保护器和浪涌保护器，预充电电路含直流母线预充电电路接触器、直流母线预充电电阻和直流母线预充电整流桥，滤波电路含直流母线滤波电容、正弦滤波器电容和正弦滤波器电抗；所述的永磁同步发电机和整流单元之间装有整流单元侧断路保护器和浪涌保护器，逆变单元和电网之间依次装有浪涌保护器、滤波电路、逆变单元侧主接触器、直流母线预充电电路接触器和逆变单元侧断路保护器，所述的辅助控制电路控制整流单元侧断路保护器、逆变单元侧断路保护器、预充电电路和逆变单元侧主接触器。
2.根据权利要求1所述的兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，其特征在于所述的通 讯总线为Ethernet、DeviceNet、ProfileBus、Canbus、ModBus总线中的一种，所述的控制系 统与整流驱动控制电路之间、控制系统与逆变驱动控制电路之间配置对网络通讯冗余的硬 接线。
3.根据权利要求2所述的兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，其特征在于所述的整 流单元侧和逆变单元侧均设置检测电压信号的同步变压器。
4.根据权利要求3所述的兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，其特征在于所述的整 流单元、逆变单元、控制系统、辅助单元集成安装在柜体内，其中位于柜体内的整流单元的 整流功率电路和逆变单元的逆变功率电路的每一相均系独立安装，且在整流功率电路和逆 变功率电路的每一相底部分别配装滑轮，所述的柜体安装在永磁同步发电机的塔筒底部或 塔顶的机舱内。
5.根据权利要求4所述的兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，其特征在于所述的整 流单元和逆变单元均配置水冷装置和/或风冷装置。
专利摘要本实用新型公开了一种兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器，该风力发电变流器包括整流单元、逆变单元、控制系统、辅助单元和柜体；整流单元和逆变单元采用对称结构配置，整流单元的整流功率电路和逆变单元的逆变功率电路均由三组六只绝缘栅双极型晶体管组成，整流单元位于永磁同步发电机侧，逆变单元位于电网侧；辅助单元包括辅助保护电路、预充电电路、辅助控制电路、逆变单元侧主接触器和滤波电路。本实用新型兆瓦级永磁直驱式风力发电变流器具有结构合理紧凑、安全性好等优点。
文档编号H02M5/458GK201601609SQ20092020138
公开日2010年10月6日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者倪锋, 孙浩, 徐小伟, 鄢来朋, 金皓, 钱骁寅 申请人:浙江华章科技有限公司