[实用新型]一种风力发电机的并网变流器

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电变流技术领域，具体涉及一种风力发电机的并网变流器。

背景技术

近年来，能源与环境问题已成为全球可持续发展所面临的主要问题，风电作为一种绿色能源以其无污染和可再生性日益受到世界各国的重视，具有广阔的应用前景。

在风力发电中，当风力发电机与电网并网时，要求风电输出电流与电网电压同频同相。但风速的变化会引起风力机转速的变化，如果没有必要的机械或电气控制，则有风力机驱动的交流发电机的转速也将随之改变，因而发电机的输出电压以及频率皆将不恒定。

特别是80年代后基于计算机系统的控制设备和电子装备的大量投入使用，这些装置对电能非常敏感，一些连续精加工的生产线对不合格电力的容许度甚至严格到只能持续工频1-2个周期。但是风力发电系统的接入会对电网产生冲击问题，会影响这些对电能质量敏感设备的正常运行。因此随着我国风力发电的发展，风电场接入电力系统问题也开始列入考虑范围。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本实用新型提供了一种风力发电机的并网变流器，能够明显减少风电功率变换过程中的损耗，且输出电流稳定。

一种风力发电机的并网变流器，包括：整流器以及通过LC滤波器与整流器相连的ZVS-PWM(零电压开关-脉冲宽度调制)变换器；所述的ZVS-PWM变换器连接有控制电路，所述的控制电路连接有均流电路。

所述的整流器用于将风力发电机产生的三相交流电转换为直流电；

所述的LC滤波器用于对所述的直流电进行滤波处理；

所述的ZVS-PWM变换器用于对滤波后的直流电进行稳压处理，并将稳压后的直流电注入至直流母线；

所述的均流电路用于向控制电路提供电压反馈和电流反馈；

所述的控制电路用于根据所述的电压反馈和电流反馈，生成PWM信号以对ZVS-PWM变换器中的功率开关器件进行控制。

所述的ZVS-PWM变换器由四个开关管、八个二极管、六个电容、两个电感、一个电阻和一个变压器组成；其中，开关管Q1、二极管D1和电容C1并联后的一端与开关管Q3、二极管D3和电容C3并联后的一端相连并接LC滤波器，开关管Q1、二极管D1和电容C1并联后的另一端与开关管Q2、二极管D2和电容C2并联后的一端相连并接电容Cr的一端，开关管Q2、二极管D2和电容C2并联后的另一端与开关管Q4、二极管D4和电容C4并联后的一端相连并接LC滤波器，开关管Q3、二极管D3和电容C3并联后的另一端与开关管Q4、二极管D4和电容C4并联后的另一端相连并接变压器原边绕组的一端，电容Cr的另一端与电感Lr的一端相连，电感Lr的另一端与变压器原边绕组的另一端相连，变压器副边绕组的一端与二极管VD1的阳极和二极管VD3的阴极相连，变压器副边绕组的另一端与二极管VD2的阳极和二极管VD4的阴极相连，VD1的阴极与VD2的阴极和电感L的一端相连，VD3的阳极与VD4的阳极和电阻Rs的一端相连，电感L的另一端与电容C的一端相连，电容C的另一端与电阻Rs的另一端相连并接地。

所述的均流电路由六个电阻、四个电容、一个光耦、一个发光二极管和一个均流芯片UC3907构成；其中，光耦的第一输入端接收给定的第一基准电压，光耦的第二输入端与电阻R6的一端和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接地，光耦的第一输出端与发光二极管的阳极和均流芯片UC3907的10脚相连并接收给定的第二基准电压，光耦的第二输出端与均流芯片UC3907的9脚相连，均流芯片UC3907的3脚与5脚和电容C1的一端相连并接电源电压，电容C1的另一端与均流芯片UC3907的7脚相连，均流芯片UC3907的1脚与13脚共连，均流芯片UC3907的16脚与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与发光二极管的阴极相连，均流芯片UC3907的2脚与控制电路相连并提供电流反馈，均流芯片UC3907的12脚与电阻R3的一端和电容C2的一端相连，电阻R3的另一端与电容C3的一端相连，均流芯片UC3907的11脚与电容C3的另一端、电容C2的另一端和控制电路相连并提供电压反馈，均流芯片UC3907的8脚与电阻R4的一端相连，均流芯片UC3907的14脚与电阻R5的一端和电容C4的一端相连，均流芯片UC3907的6脚与电阻R4的另一端、电阻R5的另一端和电容C4的另一端相连，均流芯片UC3907的4脚接地，均流芯片UC3907的15脚接直流母线。