[发明专利]多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法。

背景技术

众所周知，永磁直驱发电机一般采用多绕组结构，每套绕组为一个独立的三相系统。在该结构中，由于绕组间电流会产生磁场铰链，磁场铰链相互影响使得相电流之间相互干扰，进而导致发电机相电流间的畸变，图1为现有技术多绕组永磁直驱发电机机侧三相电流波形示意图，如图1所示，发电机相电流间发生了畸变。同时相电流的畸变还会影响变流系统的控制性能，严重时会出现风力发电机组产生振动的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法，能够降低绕组间电流产生磁场铰链的相互影响，从而抑制电流畸变。

为实现上述发明目的，本发明的实施例提供了一种多绕组永磁直驱发电机的变流系统，包括：多个机侧整流器和与所述多个机侧整流器一一对应的多个机侧整流器控制器，每个所述机侧整流器与一套绕组相连接，所述多个机侧整流器控制器用于对与其对应的机侧整流器进行开关控制，使得每两个相邻的所述机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔。

优选地，所述预定的频率间隔的范围在20赫兹到500赫兹之间。

优选地，所述多个机侧整流器采用共直流母线拓扑结构。

优选地，所述变流系统还包括：所述变流系统包括多个全功率变流器，多个所述全功率变流器采用并联拓扑结构，每个所述全功率变流器包括网侧滤波器、网侧逆变器、所述机侧整流器和机侧滤波器。

优选地，所述变流系统还包括与所述多个网侧逆变器一一对应的网侧逆变器控制器，其中一个网侧逆变器控制器作为主逆变器控制器，其他的网侧逆变器控制器作为从逆变器控制器，所述主逆变器控制器与本风力发电机组的主控制器连接，所述主逆变器控制器用于接收所述本风力发电机组的主控制器发送的第一扭矩信号，并将所述第一扭矩信号平均分配为第二扭矩信号，以及将所述第二扭矩信号发送至多个所述从逆变器控制器。

优选地，所述变流系统还包括多个机侧断路器和多个网侧断路器，每个所述全功率变流器的两端分别与一个所述机侧断路器和一个所述网侧断路器相连接，每个所述机侧断路器的另一端与所述多绕组永磁直驱发电机的一套绕组相连接，每个所述网侧断路器的另一端与电网相连接。

优选地，所述变流系统还包括一个网侧断路器、一个网侧滤波器、多个机侧滤波器以及多个机侧断路器，所述网侧断路器的一端与电网相连接，所述网侧断路器的另一端与所述网侧滤波器相连接，每个所述机侧断路器的一端与所述多绕组永磁直驱发电机的一套绕组相连接，每个所述机侧断路器的另一端与所述机侧滤波器相连接。

本发明的实施例还提供了一种多绕组永磁直驱发电机的变流控制方法，变流系统包括：多个机侧整流器和与所述多个机侧整流器一一对应的多个机侧整流器控制器，每个所述机侧整流器与一套绕组相连接，所述变流控制方法包括：

通过所述多个机侧整流器控制器对与其对应的机侧整流器进行开关控制，使得每两个相邻的所述机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔。

优选地，所述预定的频率间隔的范围在20赫兹到500赫兹之间。

优选地，所述变流系统还包括：多个网侧逆变器和与所述多个网侧逆变器一一对应的网侧逆变器控制器，其中一个网侧逆变器控制器作为主逆变器控制器，其他的网侧逆变器控制器作为从逆变器控制器，所述主逆变器控制器与本风力发电机组的主控制器连接，所述变流控制方法还包括：

所述主逆变器控制器接收所述本风力发电机组的主控制器发送的第一扭矩信号，并将所述第一扭矩信号平均分配为第二扭矩信号，以及将所述第二扭矩信号发送至多个所述从逆变器控制器。

本发明实施例提供的多绕组永磁直驱发电机的变流系统及变流控制方法，多个机侧整流器控制器控制各自对应的机侧整流器，使得每两个相邻的机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔，能够降低绕组间电流产生磁场铰链的相互影响，从而抑制了电流畸变，并改善了系统的控制性能。

附图说明

图1为现有技术多绕组永磁直驱发电机机侧三相电流波形示意图；

图2为本发明实施例一的多绕组永磁直驱发电机的变流系统的结构示意图；

图3为本发明实施例二的多绕组永磁直驱发电机的变流系统的结构示意图；

图4为本发明实施例三的多绕组永磁直驱发电机的变流系统的结构示意图；

图5为本发明实施例三的采用机侧整流器工作的开关频率相差预定的频率间隔后的机侧三相电流波形示意图。