[发明专利]具有有源滤波器的DFIG转换器

说明书

提供用于操作具有双馈感应发电机的功率系统的系统和方法。在示例性实施中，连接于电力网(190)的电功率系统(100)可包括：发电机(120)，其包括定子和转子，定子经由定子功率路径连接于电力网；和功率转换器(130)。功率转换器(130)可包括：线路侧转换器(134)，其经由转换器功率路径联接于电力网(190)；和转子侧转换器(132)，其联接于转子的转子母线(124)并且经由DC链路联接于线路侧转换器(134)，转子侧转换器(132)配置成将DC链路上的DC功率转换成用于转子母线(124)的AC信号。功率系统(100)还可包括有源滤波器(250)，该有源滤波器(250)包括一个或多个有源受控构件，有源滤波器(250)与转子侧转换器(132)并联联接，以减少电功率系统(100)的谐波。

技术领域

本公开大体上涉及用于从例如风力涡轮向电力网提供功率的电功率系统。

背景技术

风力涡轮作为可再生能量源受到越来越多的关注。风力涡轮使用风来生成电。风使连接于转子的多个叶片转动。由风引起的叶片的自旋使转子的轴自旋，该轴连接于生成电的发电机。某些风力涡轮包括双馈感应发电机(DFIG)，以将风能转换成适合于输出到电网的电功率。DFIG典型地连接于转换器，该转换器调节DFIG和电网之间的电功率的流。更特别地，转换器允许风力涡轮以电网频率输出电功率，而不管风力涡轮叶片的旋转速度。

典型的DFIG系统包括具有转子和定子的风力驱动的DFIG。DFIG的定子通过定子母线联接于电网。功率转换器用于将DFIG的转子联接于电网。功率转换器可为两级功率转换器，其包括转子侧转换器和线路侧转换器两者。转子侧转换器可经由转子侧母线从转子接收交流(AC)功率，并且可将AC功率转换成DC功率。接着，线路侧转换器可将DC功率转换成具有合适输出频率(诸如电网频率)的AC功率。AC功率经由线路侧母线提供至电网。

发明内容

本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述学习，或者可通过实施例的实践学习。

本公开的一个示例性方面涉及一种电功率系统。系统可包括具有定子和转子的发电机。定子可经由定子功率路径连接于电力网。系统可包括功率转换器。功率转换器可包括经由转换器功率路径联接于电力网的线路侧转换器。功率转换器可包括转子侧转换器，该转子侧转换器联接于转子的转子母线并且经由DC链路联接于线路侧转换器。转子侧转换器可配置成将DC链路上的DC功率转换成用于转子母线的AC信号。功率系统还可包括有源滤波器，该有源滤波器包括一个或多个有源受控构件。有源滤波器可与转子侧转换器并联联接，以减少电功率系统的谐波。

本公开的其它示例性方面可包括用于转换器调制和/或过调制的设备、系统、方法、控制系统和其它技术。

附图说明

在参照附图的说明书中阐述针对本领域技术人员的实施例的详细论述，在该附图中：

图1是根据本公开的示例性实施例的风力涡轮的透视图。

图2示出根据本公开的示例性实施例的电功率系统。

图3示出根据本公开的示例性实施例的、可包括在风力涡轮和/或电功率系统的控制器和/或功率转换器的控制器内的合适构件的示意图。

图4示出根据本公开的示例性实施例的、适合于与风力涡轮系统一起使用的示例性功率转换器的示意图。

图5示出根据本公开的示例性实施例的、用于控制一个或多个控制装置的示例性过调制机制。

图6示出根据本公开的示例性实施例的、可提供给转子的示例性准方波信号。

图7示出根据本公开的示例性实施例的、可提供给转子的示例性方波信号。

图8示出根据本公开的示例性实施例的、适合于与风力涡轮系统一起使用的示例性有源滤波器。