[发明专利]一种组合式变流器以及控制方法

说明书

本发明实施例提供了一种组合式变流器以及控制方法，该组合式变流器包括框架断路器以及至少两个变流器，其中，每个所述变流器包括交流电网侧、直流侧、交流电机侧、第一接触器以及第二接触器。本方案中提供的组合式变流器，通过控制第一接触器、第二接触器以及第三接触器的开关状态，单独控制每个变流器的接入状态，提高了系统的冗余性。同时，框架断路器可以一直处于闭合状态，即减少了框架断路器的分断次数，进而能延长框架断路器的使用寿命。除此，由于多个接入系统的变流器通过第三接触器相互并联，进而减小了变流器之间的环流。

技术领域

本发明涉及新能源电机控制技术领域，具体涉及一种组合式变流器以及控制方法。

背景技术

变流器是发电系统中常用的将电网侧的交流电转换为直流电，再将直流电转换为电机侧的交流电的器件，其包括多个并联的半导体开关，通过半导体开关的开关组合状态，实现上述交流-直流的转化。具体的，半导体开关可以为IGBT、IGCT以及IEGT等具有开关功能的器件。

随着发电系统的功率要求越来越高，通常将多个变流器的交流侧进行并联，以满足较大的功率要求。然而，直接将多个变流器交流侧进行并联，直流侧不进行并联，为使系统具备冗余特性，每个变流器的交流侧均设置框架断路器，进行独立控制，成本投入较大，如多个变流器共用一个框架断路器，则不具备冗余特性。除此，多个变流器的框架断路器的频繁分断，造成使用寿命缩短，多个变流器之间的环流问题也相对突出。

为了降低多个变流器之间存在的环流，通常在多个变流器的交流侧、直流侧都进行并联，并在软件上设置同步控制，以及抑制环流控制算法，以最大程度减小多个变流器之间的环流。

然而，发明人发现，框架断路器的机械寿命以及电气寿命有限，在实际并网运行中，需要减少变流器的脱网次数，即减少框架断路器的动作次数。

因此，如何提供一种组合式变流器，既能解决变流器之间的环流问题又能延长框架断路器的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种组合式变流器，既能解决满足冗余性功能要求，又能更好的解决变流器之间的环流问题，并有效延长框架断路器的使用寿命。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种组合式变流器，包括框架断路器以及至少两个变流器，每个所述变流器包括交流电网侧、直流侧、交流电机侧、第一接触器以及第二接触器；

每个所述变流器的交流电网侧通过所述第一接触器与所述框架断路器的一端相连，所述框架断路器的另一端与电网相连；

每个所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器与发电机电连接；

多个所述变流器的直流侧均通过第三接触器相互并联。

可选的，所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器均与所述发电机的同一个绕组端相连。

可选的，多个所述变流器的交流电机侧通过所述第二接触器分别与所述发电机的不同绕组端相连。

可选的，所述变流器还包括：电网侧子变流器以及电机侧子变流器，

所述电网侧子变流器包括第一三相功率单元、直流撬棒单元以及并网滤波单元；

所述电机侧子变流器包括第二三相功率单元以及滤波器；

所述第一三相功率单元、所述直流撬棒单元以及所述第二三相功率单元相并联；

所述直流撬棒单元的两端作为所述变流器的直流侧；

所述第一三相功率单元的中点与所述并网滤波单元的输入端相连，所述并网滤波单元的输出端作为所述变流器的交流电网侧；