[发明专利]用于具有碳化硅MOSFET的功率转换器的接地方法

说明书

提供了用于使具有碳化硅MOSFET功率转换器的发电系统接地的系统和方法。发电系统可包括：包括多相转子的发电机，其配置成产生处于第一电压下的多相交流功率；以及功率转换器，其包括一个或多个碳化硅MOSFET和隔离变压器。功率转换器可配置成使处于第一电压下的来自发电机的多相交流功率转换成处于第二电压下的多相交流功率。发电系统可电接地，以使与功率转换器的隔离变压器相关联的漏电流分流到接地端。

技术领域

本主题大体上涉及功率系统，并且更特别地涉及用于使包括利用碳化硅MOSFET的功率转换器的功率系统接地的系统和方法。

背景技术

发电系统可使用功率转换器来使功率转换成适合于电网的功率形式。在典型的功率转换器中，多个开关装置(诸如，绝缘栅双极型晶体管(“IGBT”)或金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”))可用于电子电路(诸如，半桥或全桥式电路)中以转换功率。开关装置技术上的最新发展已允许在功率转换器中使用碳化硅(“SiC”)MOSFET。与常规的IGBT相比，使用SiC MOSFET允许在高得多的开关频率下操作功率转换器。

发明内容

本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而认识到，或可通过实践实施例而认识到。

本公开的一个示例性方面涉及一种发电系统。发电系统可包括发电机，该发电机包括多相转子。发电机可配置成产生处于第一电压下的多相交流功率。发电系统还可包括功率转换器，该功率转换器包括一个或多个碳化硅MOSFET和隔离变压器。功率转换器可配置成使处于第一电压下的来自发电机的多相交流功率转换成处于第二电压下的多相交流功率。发电系统可进一步包括接地端。发电系统可电接地以使与功率转换器的隔离变压器相关联的漏电流分流到接地端。

本公开的另一示例性方面涉及一种操作发电系统的方法。该方法可包括利用发电机来产生处于第一电压下的多相交流功率。发电机可包括多相转子和定子。转子的相可以以三角形或Y形配置来配置。转子的各相可包括电连接到相和接地端的高阻抗电阻器。该方法可进一步包括将来自发电机的多相交流功率提供给功率转换器。功率转换器可包括一个或多个碳化硅MOSFET和隔离变压器。功率转换器可配置成使处于第一电压下的来自发电机的多相交流功率转换成处于第二电压下的多相交流功率。该方法可进一步包括通过控制装置来感测转子的各相的高阻抗电阻器两端的电压或穿过高阻抗电阻器的电流。该方法可进一步包括通过控制装置至少基于转子的各相的高阻抗电阻器两端的感测到的电压或穿过高阻抗电阻器的感测到的电流来确定是否存在电压或电流不平衡。当确定存在电压或电流不平衡时，该方法可包括通过控制装置来关闭功率转换器以保护功率转换器。

本公开的另一示例性方面涉及一种发电系统。发电系统可包括双馈感应发电机，其包括多相转子和多相定子。双馈感应发电机可配置成在转子侧上产生多相低压功率并在定子侧上产生多相中压功率。发电系统可进一步包括电连接到转子的低压总线。发电系统可进一步包括电连接到定子的中压总线。发电系统可进一步包括电连接到低压总线的AC-DC功率转换器。AC-DC功率转换器可配置成从低压总线接收低压功率。发电系统可进一步包括DC链路，该DC链路电连接到AC-DC功率转换器并且配置成从AC-DC功率转换器接收DC功率。发电系统可进一步包括DC-DC-AC功率转换器，其包括至少一个碳化硅MOSFET和隔离变压器。DC-DC-AC功率转换器可电连接到DC链路。DC-DC-AC功率转换器可配置成从DC链路接收DC功率。AC-DC功率转换器和DC-DC-AC功率转换器可一起配置成使来自多相转子的低压功率转换成中压功率。发电系统可进一步包括接地端。发电系统可电接地以使与DC-DC-AC功率转换器的隔离变压器相关联的漏电流分流到接地端。

可对本公开的这些示例性方面作出变型和修改。

参考以下描述和所附权利要求书，多种实施例的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成其部分的附图示出了本公开的实施例，并与描述一起用于阐释相关的原理。

附图说明