[发明专利]一种模块化多电平动模平台的充电系统以及方法

说明书

本发明提供一种模块化多电平动模平台的充电系统及方法，该充电系统包括：第一电压检测电路，与交流电网连接，用于采样交流电网的第一电压幅值、第一频率和第一相位信息；第二电压检测电路，与滤波电感以及接触器之间的母线连接，用于采样母线的第二电压幅值、第二频率和第二相位信息；控制器，与第一电压检测电路以及第二电压检测电路分别连接，并根据第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与第二电压幅值、第二频率和第二相位信息的比较结果，控制模块化多电平换流器对滤波电容进行充电。本发明能通过模块化多电平换流器中的IGBT模块开关动作来对滤波电容进行预充电过程，去掉了预充电回路，节约了模块化多电平换流器成本并提高了系统可靠性。

技术领域

本发明涉及充电领域，尤其涉及一种模块化多电平动模平台的充电系统以及方法。

背景技术

滤波电容是风力发电机组的模块化多电平换流器(变流器)的重要元件。如图1所示,滤波电感10，滤波电容12构成了LC滤波装置，LC滤波装置位于模块化多电平换流器的交流输出侧，并通过主接触器13连接至交流电网。在闭合主接触器13之前，先闭合预充电接触器14，预充电电阻15的限流作用对滤波电容12进行充电。闭合14接触器后一定时间，闭合13主接触器，再延迟一段时间后，断开预充电接触器14。

然而上述方案，需要选择合适的预充电回路参数，参数选取不恰当同样会造成冲击存在。另外一方面，预充电电路在系统中引入了额外的主回路上故障点，若预充电回路出现问题，容易引起较严重的后果。预充电电路多次动作后的可靠性较低，发生故障的风险非常大。

发明内容

本发明旨在提供一种模块化多电平动模平台的充电系统以及方法，提升模块化多电平换流器的系统可靠性。

根据本发明的第一方面，一种模块化多电平动模平台的充电系统，包括：模块化多电平动模平台的充电系统，所述模块化多电平动模平台包括：模块化多电平换流器、滤波电感、滤波电容、接触器以及交流电网，所述滤波电感以及所述接触器依次连接在所述模块化多电平换流器的网侧与所述交流电网之间，所述滤波电容与所述滤波电感连接构成LC滤波装置，所述充电系统包括：

第一电压检测电路，与所述交流电网连接，用于采样所述交流电网的第一电压幅值、第一频率和第一相位信息；

第二电压检测电路，与所述滤波电感以及所述接触器之间的母线连接，用于采样所述母线的第二电压幅值、第二频率和第二相位信息；

控制器，与所述第一电压检测电路以及第二电压检测电路分别连接，并根据所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息的比较结果，控制所述模块化多电平换流器对所述滤波电容进行充电。

进一步地，所述模块化多电平换流器包括第一相电压输出端、第二相电压输出端以及第三相电压输出端，所述滤波电感、滤波电容以及接触器的数量均为3个；

所述第一相电压输出端依次通过第一个滤波电感以及第一个接触器连接所述交流电网，第一个所述滤波电容与第一个所述滤波电感连接构成第一LC滤波装置；

所述第二相电压输出端依次通过第二个滤波电感以及第二个接触器连接所述交流电网，第二个所述滤波电容与第二个所述滤波电感连接构成第二LC滤波装置；

所述第三相电压输出端依次通过第三个滤波电感以及第三个接触器连接所述交流电网，第三个所述滤波电容与第三个所述滤波电感连接构成第三LC滤波装置；

第一电压检测电路包括三个输入端，所述三个输入端分别与所述交流电网的三相电压输送线连接；

第二电压检测电路包括三个输入端子，所述三个输入端子分别与所述滤波电感以及所述接触器之间的三条母线对应连接。

进一步地，所述控制器还与三个所述接触器通信连接，并在所述模块化多电平换流器对所述滤波电容停止充电时，控制三个所述接触器闭合。