一种故障穿越模块和变流器的制作方法

本技术涉及变流器，特别涉及一种故障穿越模块和变流器。

背景技术：

1、三电平双馈变流器系统的故障穿越(frt)模块需要使用两组斩波(chopper)电路来分别保护正母线和负母线对n的电压运行在合理的范围内。电网发生故障暂态跌落或暂态升高时，母线电压超过预定水平1(例如±1150v)，激活chopper电路分别给正负母线电容放电来抑制母线过压。当母线电压低于预定水平2(例如±1040v)时，chopper电路切除。当电网电压恢复到额定电压的90％时，转子侧变流器重新回到正常模式，在10s内传递主控给定指令值大小的有功功率到电网。在电网低压情况下，网侧变流器需要控制母线电压稳定。三电平全功率变流器在电网发生故障暂态跌落或暂态升高时，网侧变流器需要发无功支撑电网，因受限于变流器容量，机侧变流器传过来的有功功率，在穿越过程中无法通过网侧变流器及时传递到电网，因此能量积聚于母线电容，后导致母线电压突然泵升。当母线电压超过预定水平1(例如±1150v)时，激活chopper电路给母线电容放电来抑制母线过压。当母线电压低于预定水平2(例如±1040v)时，切除chopper电路。

2、chopper电路是frt模块的核心组件，其电气布局会影响frt模块的性能高。如图1所示，为相关技术中提供的一种frt模块中chopper电路的布局示意图，两个开关器件igbt水平安装并排布局，散热器11布局于两个igbt底部。功率铜排12顺序连接两个开关器件igbt，igbt的吸收电容c位于igbt上方，cp驱动板13位于igbt左侧。

3、图1所示的frt模块，由igbt构成的两个桥臂交替工作，因此igbt的利用率较低。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种故障穿越模块和变流器，用以解决现有技术中存在的故障穿越模块中开关器件利用率低的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种故障穿越模块，包括：安装托盘、多个开关器件和与每个开关器件对应的续流器件；

3、多个开关器件的上下管同时工作；每个开关器件与对应连接的续流器件完成续流功能，每个开关器件与每个续流器件安装在所述安装托盘上，且每个开关器件和与所述续流器件对应的功率流平行布置。

4、在一种可能的实现方式中，所述模块还包括散热器；

5、所述安装托盘、所述散热器和所述多个开关器件层叠设置。

6、在一种可能的实现方式中，所述模块还包括安装板；

7、所述安装板安装在所述散热器和所述安装托盘之间。

8、在一种可能的实现方式中，所述模块还包括转接板和cp驱动板；所述安装板的一端具有垂直于所述安装板设置的连接部；

9、所述cp驱动板安装于所述连接部的一侧，且与所述转接板连接；

10、所述转接板设置于多个所述开关器件远离所述安装板的一侧，且靠近所述连接部。

11、在一种可能的实现方式中，所述模块还包括功率铜排；

12、所述功率铜排具有第一连接部、第二连接部和交流输入端，所述交流输入端与交流母线连接，所述第一连接部与一个开关器件的直流输出正引脚连接，所述第二连接部与所述开关器件的直流输出负引脚连接，其中，所述交流输入端与每个连接部之间的功率铜排的长度相同。

13、在一种可能的实现方式中，所述第一连接部包括第一平行部和第一延伸部；

14、所述第一平行部通过所述第一延伸部与对应的开关器件连接；

15、所述第二连接部包括第二平行部和第二延伸部；

16、所述第二平行部通过所述第二延伸部与对应的开关器件连接。

17、在一种可能的实现方式中，所述模块还包括将两个续流器件接入直流母线的正负母排，所述正负母排包括第三平行部和第四平行部，其中，所述第三平行部用于连接所述直流母线和两个续流器件，且与所述安装托盘平行，所述第四平行部用于连接所述两个续流器件和两个桥臂中的开关器件，且与所述安装托盘平行。

18、在一种可能的实现方式中，所述第三平行部包括第一子平行部和第二子平行部，所述第一子平行部和所述第二子平行部相对设置于所述安装托盘上，且在所述托盘上远离所述连接部的一端；

19、所述第四平行部包括第三子平行部和第四子平行部，所述第三子平行部和所述第四子平行部层叠设置，且所述第三子平行部和所述第四子平行部之间设置有绝缘膜。

20、在一种可能的实现方式中，所述模块还包括与开关器件一一对应的吸收电容，每个所述吸收电容的一端与所述第三子平行部连接，每个所述吸收电容的另一端与所述第四子平行部连接。

21、第二方面、本申请实施例提供一种变流器，包括：故障穿越模块和与所述故障穿越模块对应的两个斩波电阻，其中，每个所述故障穿越模块为如第一方面任一所述的故障穿越模块；

22、所述故障穿越模块与每个所述斩波电阻连接。

23、本实用新型有益效果如下：

24、本申请实施例提供的一种故障穿越模块和变流器，其中，故障穿越模块包括安装托盘、多个开关器件、与每个开关器件对应的续流器件，多个开关器件的上下管同时工作，每个开关器件与对应连接的续流器件完成续流功能，每个开关器件与每个续流器件均安装在安装托盘上，且每个开关器件和与续流器件对应的功率流平行设置。由于增加了续流器件，因此可以使上下管同时工作，从而提高开关器件的利用率，减少开关器件的数量，降低模块的总成本。

技术特征：

1.一种故障穿越模块，其特征在于，包括：安装托盘、多个开关器件和与每个开关器件对应的续流器件；

2.如权利要求1所述的模块，其特征在于，所述模块还包括散热器；

3.如权利要求2所述的模块，其特征在于，所述模块还包括安装板；

4.如权利要求3所述的模块，其特征在于，所述模块还包括转接板和cp驱动板；所述安装板的一端具有垂直于所述安装板设置的连接部；

5.如权利要求1所述的模块，其特征在于，所述模块还包括功率铜排；

6.如权利要求5所述的模块，其特征在于，所述第一连接部包括第一平行部和第一延伸部；

7.如权利要求4所述的模块，其特征在于，所述模块还包括将两个续流器件接入直流母线的正负母排，所述正负母排包括第三平行部和第四平行部，其中，所述第三平行部用于连接所述直流母线和两个续流器件，且与所述安装托盘平行，所述第四平行部用于连接所述两个续流器件和两个桥臂中的开关器件，且与所述安装托盘平行。

8.如权利要求7所述的模块，其特征在于，所述第三平行部包括第一子平行部和第二子平行部，所述第一子平行部和所述第二子平行部相对设置于所述安装托盘上，且在所述托盘上远离所述连接部的一端；

9.如权利要求8所述的模块，其特征在于，所述模块还包括与开关器件一一对应的吸收电容，每个所述吸收电容的一端与所述第三子平行部连接，每个所述吸收电容的另一端与所述第四子平行部连接。

10.一种变流器，其特征在于，包括：故障穿越模块和与所述故障穿越模块对应的两个斩波电阻，其中，每个所述故障穿越模块为如权利要求1～9任一所述的故障穿越模块；

技术总结
本申请公开了一种故障穿越模块和变流器，其中，故障穿越模块包括安装托盘、多个开关器件、与每个开关器件对应的续流器件，多个开关器件的上下管同时工作，每个开关器件与对应连接的续流器件完成续流功能，每个开关器件与每个续流器件均安装在安装托盘上，且每个开关器件和与续流器件对应的功率流平行设置。由于增加了续流器件，因此可以使上下管同时工作，从而提高开关器件的利用率，减少开关器件的数量，降低模块的总成本。

技术研发人员：包宝军,吴红杰
受保护的技术使用者：维谛新能源有限公司
技术研发日：20230111
技术公布日：2024/1/13