专利名称：变频器及风能光能互补发电系统的制作方法
技术领域：
变频器及风能光能互补发电系统技术领域[0001]本实用新型涉及电气结构技术，尤其涉及一种变频器及风能光能互补发电系统。
技术背景[0002]目前，利用风能和光能互补发电的技术日趋成熟，风能光能互补发电系统的应用也越来越广泛。风能光能互补发电系统包括风力发电机组和光伏电池组。其中，风力发电机组输出的电流为交流电，该交流电需通过交流输入的变频器接入电网中。而光伏电池组输出的电流为直流电，该直流电需通过直流输入的变频器接入到电网中。现有的风能光能互补发电系统中需为风力发电机组和光伏电池组分别连接两个不同输入类型的变频器，电路连接较为复杂。实用新型内容[0003]本实用新型提供一种变频器及风能光能互补发电系统，以简化电路连接。[0004]本实用新型的一个方面是提供一种变频器，包括用于将变频器第一输入端接入的交流电转换为直流电的整流电路、用于限制所述整流电路输出电流大小的限流电路、用于在所述整流电路输出端的电流发生突变时充电的第一预充电电路、用于在变频器第二输入端接入的直流电发生突变时充电的第二预充电电路、用于将所述整流电路输出的直流电及所述变频器第二输入端输入的直流电转换为交流电的逆变电路以及用于限制输入所述逆变电路电流大小并在输入所述逆变电路的电流大于预设电流时切断所述逆变电路输入端电流的保护电路，其中，[0005]所述整流电路的输入端与所述变频器的第一输入端连接，所述第二预充电电路并联在所述变频器第二输入端的两端；[0006]所述整流电路的第一输出端与所述限流电路的第一接入端连接；[0007]所述限流电路的第二接入端与所述第一预充电电路的第一接入端连接；[0008]所述第一预充电电路的第一接入端通过所述保护电路与所述逆变电路的第一输入端连接，所述第一预充电电路的第二接入端分别与所述整流电路的第二输出端和所述逆变电路的第二输入端连接；[0009]所述第二预充电电路的第一接入端通过所述保护电路与所述逆变器的第一输入端连接，所述第二预充电电路的第二接入端与所述逆变电路的第二输入端连接；[0010]所述逆变电路的输出端与变频器的输出端连接。[0011]如上所述的变频器，其中，所述保护电路包括用于限制输入所述逆变电路电流大小的可调电阻和用于监测输入所述逆变电路的电流，并在该电流大于预设电流时切断所述逆变电路输入端电流的断路器；其中，[0012]所述可调电阻的第一接入端分别与所述第二预充电电路的第一接入端和所述第一预充电电路的第一接入端连接，所述可调电阻的第二接入端与所述断路器的第一接入端连接；[0013]所述断路器的第二接入端与所述逆变电路的第一输入端连接。[0014]如上所述的变频器，其中，所述限流电路包括电阻。[0015]如上所述的变频器，其中，所述第一预充电电路包括电容。[0016]如上所述的变频器，其中，所述第二预充电电路包括电容。[0017]本实用新型的另一个方面是提供一种风能光能互补发电系统，包括风力发电机组、光伏电池组及变频器；其中，[0018]所述变频器为上述的变频器；[0019]所述风力发电机组的电流输出端与所述变频器的整流电路的交流电输入端连接；[0020]所述风力发电机组的输出端与所述变频器第一输入端连接；[0021]所述光伏电池组的输出端与所述变频器第二输入端连接。[0022]本实用新型的技术效果是本实用新型所述的变频器具有两个输入端，可分别接入直流电和交流电，实现对直流电和交流电的变频处理。采用本实用新型所述的变频器，将现有的分别连接风力发电机组输出端的变频器和连接光伏电池组输出端的变频器合为一个变频器，简化了风能光能互补发电系统的电路结构。
[0023]图I为本实用新型所述变频器实施例一的结构示意图；[0024]图2为本实用新型所述变频器实施例一中所述保护电路的电路示意图；[0025]图3为本实用新型所述变频器实施例一的具体实现实例的电路示意图；[0026]图4为本实用新型所述风能光能互补发电系统实施例一的结构示意图。
具体实施方式
[0027]如图I或3所示，本实用新型所述变频器实施例一的结构示意图。如图中所示，本实施例一所述的变频器包括整流电路I、限流电路2、第一预充电电路3、第二预充电电路4、保护电路5和逆变电路6。其中，所述整流电路I用于将变频器第一输入端7接入的交流电转换为直流电。所述限流电路2用于限制所述整流电路I输出端输出的电流大小。所述第一预充电电路3用于在所述整流电路I输出端的电流发生突变时充电，以避免突变的电流对所述逆变电路6产生冲击而造成损害。所述第二预充电电路4用于在变频器第二输入端8接入的直流电发生突变时充电，以避免突变的电流对所述逆变电路产生冲击而造成损害。所述逆变电路6用于将所述整流电路I输出的直流电及所述变频器第二输入端8输入的直流电转换为交流电。所述保护电路5用于限制输入所述逆变电路5电流大小，并在输入所述逆变电路6的电流大于预设电流时切断所述逆变电路6输入端电流。具体地，如图中所示，所述整流电路I的输入端与所述变频器的第一输入端7连接，所述第二预充电电路 4并联在所述变频器第二输入端8的两端。所述整流电路I的第一输出端与所述限流电路 2的第一接入端连接。所述限流电路2的第二接入端与所述第一预充电电路3的第一接入端连接。所述第一预充电电路3的第一接入端通过所述保护电路5与所述逆变电路6的第一输入端连接，所述第一预充电电路3的第二接入端分别与所述整流电路I的第二输出端和所述逆变电路6的第二输入端连接。所述第二预充电电路4的第一接入端通过所述保护电路5与所述逆变电路6的第一输入端连接，所述第二预充电电路4的第二接入端与所述逆变电路6的第二输入端连接。所述逆变电路的输出端与变频器的输出端连接。[0028]本实施例所述的变频器具有两个输入端，可分别接入直流电和交流电，实现对直流电和交流电的变频处理。采用本实用新型所述的变频器，将现有的分别连接风力发电机组输出端的变频器和连接光伏电池组输出端的变频器合为一个变频器，简化了风能光能互补发电系统的电路结构。[0029]进一步地，上述实施例中所述保护电路具体可由图2和3所示的电路结构实现。具体地，如图2中所示，所述保护电路5包括可调电阻Rl和断路器Ql。其中，所述可调电阻 Rl用于限制输入所述逆变电路电流大小。所述断路器Ql用于监测输入所述逆变电路的电流，并在该电流大于预设电流时切断所述逆变电路输入端电流，以避免逆变器出现过流或过载的情况，确保逆变电路的使用安全。如图3所示，所述可调电阻Rl的第一接入端分别与所述第二预充电电路4的第一接入端和所述第一预充电电路3的第一接入端连接。所述可调电阻Rl的第二接入端与所述断路器Ql的第一接入端连接。所述断路器Ql的第二接入端与所述逆变电路6的第一输入端连接。其中，所述断路器Ql可采用现有的具有三段或四段保护设置的真空断路器，该真空断路器可监测流经逆变电路的电流大小，并能设置阈值。所述真空断路器在监测到流经所述逆变器的电流大于设置的阈值时切断输入所述逆变器的电流。[0030]具体地，如图3所示，上述实施例中所述的限流电路2包括电阻R2。所述第一预充电电路3包括电容Cl。所述第二预充电电路4包括电容C2。其中，所述第一预充电电路3 与所述第二预充电电路4中的电容在实际应用中均可选用微调电容器，且尽量选择大容量的电容。上述实施例中所述的整流电路和所述逆变电路均可采用现有变频器中的整流电路及逆变电路。[0031]上述实施例中所述变频器第一输入端可接入风力发电机组还可以是其他原动机发电单元。所述变频器第二输入端可接入光伏电池组。[0032]如图4所示，本实用新型提供的风能光能互补发电系统实施例的电流示意图。如图中所示，本实施例所述的风能光能互补发电系统，包括风力发电机组9、光伏电池组10 及变频器。其中，所述变频器可采用上述实施例中所述的变频器。具体地，所述变频器包括整流电路I、限流电路2、第一预充电电路3、第二预充电电路4、保护电路5和逆变电路6。其中，所述整流电路I用于将变频器第一输入端7接入的交流电转换为直流电。所述限流电路2用于限制所述整流电路I输出端输出的电流大小。所述第一预充电电路3用于在所述整流电路I输出端的电流发生突变时充电，以避免突变的电流对所述逆变电路6产生冲击而造成损害。所述第二预充电电路4用于在变频器第二输入端8接入的直流电发生突变时充电，以避免突变的电流对所述逆变电路产生冲击而造成损害。所述逆变电路6用于将所述整流电路I输出的直流电及所述变频器第二输入端8输入的直流电转换为交流电。 所述保护电路5用于限制输入所述逆变电路5电流大小，并在输入所述逆变电路6的电流大于预设电流时切断所述逆变电路6输入端电流。具体地，如图中所示，所述整流电路I的输入端与所述变频器的第一输入端7连接，所述第二预充电电路4并联在所述变频器第二输入端8的两端。所述整流电路I的第一输出端与所述限流电路2的第一接入端连接。所述限流电路2的第二接入端与所述第一预充电电路3的第一接入端连接。所述第一预充电电路3的第一接入端通过所述保护电路5与所述逆变电路6的第一输入端连接，所述第一预充电电路3的第二接入端分别与所述整流电路I的第二输出端和所述逆变电路6的第二输入端连接。所述第二预充电电路4的第一接入端通过所述保护电路5与所述逆变电路6 的第一输入端连接，所述第二预充电电路4的第二接入端与所述逆变电路6的第二输入端连接。所述逆变电路的输出端与变频器的输出端连接。所述风力发电机组9的输出端与所述变频器第一接入端7连接。所述光伏电池组10的输出端与所述变频器第二输入端连接。 本实施例中所述光伏电池组可具体是太阳能电池组。[0033]本实施例所述风能光能互补发电系统实施例，通过采用具有两个输入端，可分别接入直流电和交流电，实现对直流电和交流电的变频处理的变频器，将现有技术中分别连接风力发电机组和光伏电池组的两个接入电流不同的变频器整合为一个变频器，有效的简化了风能光能互补发电系统的电路结构。[0034]最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种变频器，其特征在于，包括用于将变频器第一输入端接入的交流电转换为直流电的整流电路、用于限制所述整流电路输出电流大小的限流电路、用于在所述整流电路输出端的电流发生突变时充电的第一预充电电路、用于在变频器第二输入端接入的直流电发生突变时充电的第二预充电电路、用于将所述整流电路输出的直流电及所述变频器第二输入端输入的直流电转换为交流电的逆变电路以及用于限制输入所述逆变电路电流大小并在输入所述逆变电路的电流大于预设电流时切断所述逆变电路输入端电流的保护电路，其中， 所述整流电路的输入端与所述变频器的第一输入端连接，所述第二预充电电路并联在所述变频器第二输入端的两端； 所述整流电路的第一输出端与所述限流电路的第一接入端连接； 所述限流电路的第二接入端与所述第一预充电电路的第一接入端连接； 所述第一预充电电路的第一接入端通过所述保护电路与所述逆变电路的第一输入端连接，所述第一预充电电路的第二接入端分别与所述整流电路的第二输出端和所述逆变电路的第二输入端连接； 所述第二预充电电路的第一接入端通过所述保护电路与所述逆变器的第一输入端连接，所述第二预充电电路的第二接入端与所述逆变电路的第二输入端连接； 所述逆变电路的输出端与变频器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述保护电路包括用于限制输入所述逆变电路电流大小的可调电阻和用于监测输入所述逆变电路的电流，并在该电流大于预设电流时切断所述逆变电路输入端电流的断路器；其中， 所述可调电阻的第一接入端分别与所述第二预充电电路的第一接入端和所述第一预充电电路的第一接入端连接，所述可调电阻的第二接入端与所述断路器的第一接入端连接; 所述断路器的第二接入端与所述逆变电路的第一输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的变频器，其特征在于，所述限流电路包括电阻。
4.根据权利要求1或2所述的变频器，其特征在于，所述第一预充电电路包括电容。
5.根据权利要求1或2所述的变频器，其特征在于，所述第二预充电电路包括电容。
6.一种风能光能互补发电系统，其特征在于，包括风力发电机组、光伏电池组及变频器;其中， 所述变频器为上述权利要求I至5中任一所述的变频器； 所述风力发电机组的输出端与所述变频器第一输入端连接； 所述光伏电池组的输出端与所述变频器第二输入端连接。
专利摘要本实用新型提供一种变频器及风能光能互补发电系统。所述变频器包括整流电路、限流电路、第一预充电电路、第二预充电电路、保护电路和逆变电路。整流电路的第一输出端与限流电路的第一接入端连接；限流电路的第二接入端与第一预充电电路的第一接入端连接；第一预充电电路的第一接入端与逆变电路的第一输入端连接，第一预充电电路的第二接入端分别与整流电路的第二输出端和逆变电路的第二输入端连接；第二预充电电路的第一接入端与保护电路的第一接入端连接，第二预充电电路的第二接入端与逆变电路的第二输入端连接；保护电路的第二接入端与逆变电路的第一输入端连接。采用本实用新型所述变频器可有效简化风能光能互补发电系统的电路结构。
文档编号H02M5/45GK202818121SQ201220467539
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者高山岳, 高宝山, 连世江, 程培瀚, 肖涵予 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司