[实用新型]一种风电变流器的闭环控制装置

说明书

本实用新型提供了一种风电变流器的闭环控制装置，包括第一采样单元、第一信号调理单元、第二采样单元、第二信号调理单元、数字处理单元、电平转换单元、IGBT驱动单元、隔离保护单元、CAN通信单元和电源单元。本实用新型通过对变流器的输出信号进行采样并反馈回波形接近正弦、谐波含量少、功率因数接近1的输入信号，实现了变流器的自适应调节，保证了直流母线电压的稳定，使变流器工作稳定可靠，转换效率高，其结构简单，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，控制方便，能够很好的满足双馈风力发电系统的要求。

技术领域

本实用新型涉及风力发电控制技术领域，特别涉及一种风电变流器的闭环控制装置

背景技术

风力发电以其无污染和可再生性，日益受到世界各国的重视，风能也成为保持增长最快的能源。风能资源是清洁的可再生能源，风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。世界上很多国家，已经充分认识到风电在调整能源结构、缓解环境污染等方面的重要性，对风电的开发给予了高度的重视。

风电变流器是将风力发电机输出的电压幅值、频率变化的电能转换为恒压、恒频的交流电能的装置，是风力发电系统中的一个重要部件。因此，研制适用于风电转换的高可靠性、高效率、控制及供电性能良好的风力发电变流系统，是风力发电技术的研究重点，具有重要的意义。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种风电变流器的闭环控制装置，通过对变流器的输出信号进行采样并反馈回波形接近正弦、谐波含量少、功率因数接近1的输入信号，实现了变流器的自适应调节，保证了直流母线电压的稳定，使变流器工作稳定可靠，转换效率高。

(二)技术方案

一种风电变流器的闭环控制装置，包括第一采样单元、第一信号调理单元、第二采样单元、第二信号调理单元、数字处理单元、电平转换单元、IGBT驱动单元、隔离保护单元、CAN通信单元和电源单元；

所述第一采样单元的输入端连接变流器，所述第一采样单元的输出端连接所述第一信号调理单元的输入端，所述第一采样单元采集所述变流器的交流电压和电流信号，输出交流电流信号；所述第一采样单元包括电流传感器、第一和第二运算放大器、第一～第三二极管和第一～第九电阻，其中所述电流传感器选用霍尔电流传感器CHB_50A，所述第一和第二运算放大器选用四运算放大器LM324，所述第一二极管为肖特基二极管；

所述第一信号调理单元的输入端连接所述第一采样单元的输出端，所述第一信号调理单元的输出端连接所述数字处理单元的A/D口，所述第一信号调理单元对所述第一采样单元输出的所述交流电流信号进行处理，使其符合所述数字处理单元的所述A/D口对输入信号的要求；所述第一信号调理单元包括第三运算放大器、第四二极管、第十～第十六电阻、第一和第二电容，其中所述第三运算放大器选用四运算放大器LM324，所述第四二极管为肖特基二极管；

所述第二采样单元的输入端连接直流母线，所述第二采样单元的输出端连接所述第二信号调理单元的输入端，所述第二采样单元采集所述直流母线的电压信号，输出直流电流信号；所述第二采样单元和所述第一采样单元具有相同的电路结构；

所述第二信号调理单元的输入端连接所述第二采样单元的输出端，所述第二信号调理单元的输出端连接所述数字处理单元的所述A/D口，所述第二信号调理单元对所述第二采样单元输出的所述直流电流信号进行处理，使其符合所述数字处理单元的所述A/D口对输入信号的要求；所述第二信号调理单元和所述第一信号调理单元具有相同的电路结构；

所述数字处理单元的输入端通过所述A/D口分别连接所述第一信号调理单元和所述第二信号调理单元的输出端，所述数字处理单元的输出端通过PWM口连接所述电平转换单元的输入端，所述数字处理单元对所述第一信号调理单元和所述第二信号调理单元输入的信号进行A/D转换和分析，输出3.3V的PWM脉冲驱动信号；