[发明专利]变流器、直驱风力发电机组和输电系统

权利要求书

1.一种变流器，其特征在于，所述变流器(320)包括三个级联功率串(321)，每个级联功率串(321)包括N个精简矩阵变换器RMC(3210)，N≥3；

每个RMC(3210)包括一组三相输入端、第一交流输出端子和第二交流输出端子，每个级联功率串(321)中相邻两个RMC(3210)中的上一个RMC(3210)的第二交流输出端子与下一个RMC的第一交流输出端子连接，每个级联功率串(321)的第一个RMC(3210)的第一交流输出端子作为每个级联功率串(321)的第一输出端，每个级联功率串(321)的最后一个RMC(3210)的第二交流输出端子作为每个级联功率串(321)的第二输出端；

三个级联功率串(321)的第一输出端之间形成星点连接，三个级联功率串(321)的第二输出端构成所述变流器(320)的三相输出端。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，每个RMC(3210)为三相六桥臂结构，每个桥臂(3211)包括两个绝缘栅双极型晶体管IGBT，两个IGBT的发射极连接，每相的上桥臂的一个集电极与下桥臂的一个集电极连接，构成RMC(3210)的一组三相输入端中的一相输入端；

三相的上桥臂的另一个集电极相连接构成RMC(3210)的第一交流输出端子，三相的下桥臂的另一个集电极相连接构成RMC(3210)的第二交流输出端子。

3.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，每个RMC(3210)的一组三相输入端与直驱风力发电机(310)的一组三相输出端对应连接。

4.根据权利要求3所述的变流器，其特征在于，所述直驱风力发电机(310)包括转子和定子，所述定子上设置有3N个绕组，每三个绕组构成所述直驱风力发电机(310)的一组三相输出端，所述直驱风力发电机(310)的N组三相输出端分别与每个级联功率串(321)的N个RMC(3210)的三相输入端对应连接。

5.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，所述变流器(320)的三相输出端与升压变压器(330)的低压端连接。

6.一种直驱风力发电机组，其特征在于，所述直驱风力发电机组(300)包括直驱风力发电机(310)、权利要求1至5中任一项所述的变流器(320)、升压变压器(330)和整流器(340)；

所述直驱风力发电机(310)包括转子和定子，所述定子上设置有3N个绕组，每三个绕组构成所述直驱风力发电机(310)的一组三相输出端，所述直驱风力发电机(310)的N组三相输出端分别与所述变流器(320)的每个级联功率串(321)的N个RMC(3210)的三相输入端对应连接，所述变流器(320)的三相输出端与所述升压变压器(330)的低压端连接，所述升压变压器(330)的高压端与所述整流器(340)的输入端连接，所述整流器(340)包括正极输出端和负极输出端，N≥3。

7.一种直驱风力发电机组输电系统，其特征在于，所述输电系统包括直流母线(400)和权利要求6中所述的直驱风力发电机组(300)；

所述直流母线(400)包括正极直流母线(410)和负极直流母线(420)，所述直驱风力发电机组(300)的整流器(340)的正极输出端与所述正极直流母线(410)连接，所述整流器(340)的负极输出端与所述负极直流母线(420)连接。

8.根据权利要求7所述的输电系统，其特征在于，所述输电系统包括多个所述直驱风力发电机组(300)，每个所述直驱风力发电机组(300)的所述整流器(340)的正极输出端连接于所述正极直流母线(410)，每个所述直驱风力发电机组(300)的所述整流器(340)的负极输出端分别连接于所述负极直流母线(420)。

9.根据权利要求7所述的输电系统，其特征在于，所述整流器(340)为三相不控整流器，或者，所述整流器(340)为三相脉冲宽度调制PWM可控整流器。