一种双馈型风力发电机的低压穿越电路

摘要

一种双馈型风力发电机的低压穿越电路，它利用超导磁体作为储能的核心。通过对超导磁体进行充放电，在正常状态下对双馈型风力发电机发出的有功功率进行调节，平滑风力发电机发出的有功功率，从而改善风力发电的电能质量，并减少对电网的影响，补偿风力发电系统输出有功功率的波动。在电网电压发生异常时，它还通过变压器和电流源逆变器电路，在电网和双馈型风力发电机定子之间串入一个补偿电压，从而使双馈型风力发电机定子端电压保持正常状态，保证了风力发电系统在发生电压暂降时仍然能够不脱网运行，从而满足电力系统对风力发电机低压穿越的要求。

主权项

一种双馈型风力发电机的低压穿越电路，其特征在于，在所述的低压穿越电路中：第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电流源变流器(CSC1)；第一开关(S1)的阳极与第二开关(S2)的阴极相连，构成第一交流连接点(PA1)；第三开关(S3)的阳极与第四开关(S4)的阴极相连，构成第二交流连接点(PA2)；第五开关(S5)的阳极与第六开关(S6)的阴极相连，构成第三交流连接点(PA3)；第一开关(S1)、第三开关(S3)和第五开关(S5)的阴极连接在一起，构成第一直流连接点(PD1)；第二开关(S2)、第四开关(S4)和第六开关(S6)的阳极连接在一起，构成第二直流连接点(PD2)；第七开关(S7)、第八开关(S8)、第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)和第十二开关(S12)组成第二电流源变流器(CSC2)；第八开关(S8)的阳极与第七开关(S7)的阴极相连，构成第四交流连接点(PA4)；第十开关(S10)的阳极与第九开关(S9)的阴极相连，构成第五交流连接点(PA5)；第十二开关(S12)的阳极与第十一开关(S11)的阴极相连，构成第六交流连接点(PA6)；第七开关(S7)、第九开关(S9)和第十一开关(S11)的阳极连接在一起，构成第三直流连接点(PD3)；第八开关(S8)、第十开关(S10)和第十二开关(S12)的阴极连接在一起，构成第四直流连接点(PD4)；第一滤波电感(L1)的一端和第一滤波电容(C1)的一端与第一交流连接点(PA1)相连，第一滤波电感(L1)的另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感(L2)的一端和第二滤波电容(C2)的一端与第二交流连接点(PA2)相连，第二滤波电感(L2)的另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感(L3)的一端和第三滤波电容(C3)的一端与第三交流连接点(PA3)相连，第三滤波电感(L3)的另一端与三相电网的第三相相连；第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)的另一端相互连接；第四滤波电容器(C4)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第一相接线端与第四交流连接点(PA4)相连；第五滤波电容器(C5)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第二相接线端与第五交流连接点(PA5)相连；第六滤波电容器(C6)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第三相接线端与第六交流连接点(PA6)相连；第四滤波电容(C4)、第五滤波电容(C5)和第六滤波电容(C6)的另一端相互连接；第十三开关(S13)、第十四开关(S14)、第十五开关(S15)、第十六开关(S16)、第十七开关(S17)和第十八开关(S18)组成第三电流源变流器(CSC3)第十三开关(S13)的阳极与第十四开关(S14)的阴极相连，构成第七交流连接点(PA7)；第十五开关(S15)的阳极与第十六开关(S16)的阴极相连，构成第八交流连接点(PA8)；第十七开关(S17)的阳极与第十八开关(S18)的阴极相连，构成第九交流连接点(PA9)；第十三开关(S13)、第十五开关(S15)和第十七开关(S17)的阴极连接在一起，构成第五直流连接点(PD5)；第十四开关(S14)、第十六开关(S16)和第十八开关(S18)的阳极连接在一起，构成第六直流连接点(PD6)；第十九开关(S19)的阳极与第五直流连接点相连，第十九开关(S19)的阴极与第六直流连接点(PD6)相连；第五直流连接点(PD5)与第三直流连接点(PD3)相连；第二直流连接点(PD2)与第四直流连接点(PD4)相连；超导磁体(Lsc)的两端分别与第一直流连接点(PD1)和第六直流连接点(PD6)相连；第七交流连接点(PA7)、第八交流连接点(PA8)和第九交流连接点(PA9)分别于第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的一端相连；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的另一端相互连接；第七电容器(C7)的两端和第一单相变压器次边的两端相连(Tr1)；第八电容器(C8)的两端和第二单相变压器次边的两端相连(Tr2)；第九电容器(C9)的两端和第三单相变压器次边的两端相连(Tr3)；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机(DFIG)定子侧相连；所述第一开关(S1)……第十九开关(S19)均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。