[发明专利]一种多相风力发电系统直流并网结构及其控制方法

权利要求书

1.一种多相风力发电系统直流并网结构，其特征在于，包括：多相永磁同步发电机、k/3个三相桥式不控整流器、k/3个隔离型DC/DC变流器；其中，k为所述多相永磁同步发电机的相数，且k为3的整数倍；

所述多相永磁同步发电机包含k/3套三相绕组，且任意两套相邻的三相绕组之间互差180°/k电角度；

所述多相永磁同步发电机的每套三相绕组分别与每个所述三相桥式不控整流器的交流侧相连；所述三相桥式不控整流器的直流侧正极与所述隔离型DC/DC变流器的输入端正极相连，直流侧负极与所述隔离型DC/DC变流器的输入端负极相连；

每个所述隔离型DC/DC变流器的输出端负极与相邻的隔离型DC/DC变流器的输出端正极相连；且第一个所述隔离型DC/DC变流器的输出端正极连接于高压直流电网的正极，第k/3个所述隔离型DC/DC变流器的输出端负极连接于所述高压直流电网的负极；

其中，所述隔离型DC/DC变流器，具体包括：单相桥式逆变器、若干个单相半桥整流器、多绕组变压器；其中，所述多绕组变压器的原边有1个绕组，副边有n个绕组，且变比为1:1，n为正整数；

所述单相桥式逆变器的输出端与所述多绕组变压器的原边绕组相连，每个所述单相半桥整流器的输入端分别与所述多绕组变压器的副边中的任意一个绕组一一相连；

所述单相桥式逆变器的输入端连接于所述三相桥式不控整流器的输出端；

其中，所述单相半桥整流器，具体包括：第五IGBT管、第六IGBT管、第一电容和第二电容；其中，所述第一电容和所述第二电容均为额定电压电容；

所述第五IGBT管的发射极与所述第六IGBT管的集电极相连，且连接点作为所述单相半桥整流器的输入端正极；

所述第一电容的负极与第二电容的正极相连，且连接点作为所述单相半桥整流器的输入端负极；

所述第五IGBT管的集电极与所述第一电容的正极相连，且连接点作为所述单相半桥整流器的输出端正极；

所述第六IGBT管的发射极与所述第二电容的负极相连，且连接点作为所述单相半桥整流器的输出端负极；

当所述高压直流电网的额定电压为U_hvdc时，每个所述隔离型DC/DC变流器含有的所述单相半桥整流器的个数为y，其中y=3*U_hvdc/(2*k*U_C)，U_C为所述第一电容和所述第二电容的额定电压。

2.根据权利要求1所述的多相风力发电系统直流并网结构，其特征在于，所述单相桥式逆变器，具体包括：第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管、第四IGBT管；

所述第一IGBT管和所述第三IGBT管的集电极相连作为所述隔离型DC/DC变流器的输入端正极，所述第二IGBT管和所述第四IGBT管的发射极相连作为所述隔离型DC/DC变流器的输入端负极；

所述第一IGBT管的发射极和所述第二IGBT管的集电极相连，且连接点作为所述单相桥式逆变器的输出端正极；所述第三IGBT管的发射极和所述第四IGBT管的集电极相连，且连接点作为所述单相桥式逆变器的输出端负极。

3.根据权利要求1所述的多相风力发电系统直流并网结构，其特征在于，还包括：第一滤波电容；

所述滤波电容并联在所述三相桥式不控整流器输出端的正极和负极。

4.根据权利要求1所述的多相风力发电系统直流并网结构，其特征在于，所述单相桥式逆变器，还包括：第二滤波电容；

所述第二滤波电容并联在所述单相桥式逆变器的输入端的正极和负极。