[发明专利]一种大功率变流器软启动电路

说明书

本发明公开了一种大功率变流器软启动电路，包括逆变器回路，和设置在逆变器回路上的旁路电路；旁路电路包括整流二极管组件V、至少一个充电电阻R、交流熔断器FU1、直流熔断器FU2和接触器KM1；该大功率变流器软启动电路可以减小供电电源对母线的直流电容的浪涌冲击，实现系统的完全软启动。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种大功率变流器软启动电路。

背景技术

风能已成为当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。风力发电机组是一套自动调节、无人值守的全自动化设备；而承担着主要转换电能任务的变流器则是整个系统中的重要部分。

不管是双馈型风力发电机组变流器还是全功率发电机组变流器，都是使用AC/DC，DC/AC的转换方式，DC直流母线使用大量的直流电容，这样在变流器启动过程中，如果直接通入电网电压，根据I＝C*dU/dt，会造成电容产生极大的涌流，因此需要在网侧回路旁路设置一条软启动电路，通过增加阻抗的形式将母线电压升高到一定值后，接入电网电压，这样就避免了过大涌流的产生。

现在普遍采用的充电方式主要是将并网开关旁路，电网侧通过电阻接入网侧开关后端的功率器件交流侧进行充电，电路如图1所示，充电过后待直流母线电压达到一定数值之后，将并网开关闭合，再将电阻回路切除，此种方法的弊端是需要随着风电行业的不断发展，风机的容量也在向增大的方向发展，都是使用电力电子设备进行电能转换，都面临着输出的谐波容量增大的现象，进而引起滤波回路容量变大，滤波电容的容量变大，这样交流侧并联的滤波电容分担了部分电压值，使直流母线电压值很难达到预期电压，无法达到软启动效果，就算对充电电阻参数进行重新计算达到预期电压，充电时间会增加，或者充电电流增加，造成充电回路器件容量增加，体积增加，增加变流器成本和使用空间。另外，使用功率器件内部的反向快速二极管进行充电的整流，影响功率器件寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率变流器软启动电路。

为此，本发明技术方案如下：

一种大功率变流器软启动电路，包括逆变器回路，逆变器回路包括设置在直流母线正负极之间的滤波电容C1和三组并行设置在滤波电容C1两端的功率器件单元；每组功率器件单元均包括两个完全相同的串联在一起的功率模块；每个功率模块均包括一个三极管VT和一个并联在三极管VT集电极和发射极之间的二极管D；每组功率器件单元两个功率模块间分别引出一条线路组成三相电压线路；每条线路上均串联有电感L和保护开关；与此同时，还包括一个由三个电容组成的星型电容C，星型电容C的三个引脚分别连接到三相电压线路上的电感L与保护开关之间；还包括设置在逆变器回路上的旁路电路；旁路电路包括整流二极管组件V、至少一个充电电阻R、交流熔断器FU1、直流熔断器FU2和接触器KM1；整流二极管组件V的正引脚通过直流熔断器FU2接直流母线正极，整流二极管组件V的负引脚通过直流熔断器FU2接直流母线的负极；直流熔断器FU2与整流二极管组件之间还设置有充电电阻R；整流二极管组件V的三个AC引脚引出的三条线路上均依次串联有接触器KM1和交流熔断器FU1；三个交流熔断器FU1分别连接到逆变器回路三个保护开关后的线路上，从而使旁路电路形成回路。

进一步的，所述的充电电阻R数量为一个，设置在整流二极管组件V的正极与直流熔断器FU2之间。

进一步的，所述的充电电阻R数量为两个，分别设置在整流二极管组件V的正极与直流熔断器FU2之间和整流二极管组件V的负极与直流熔断器FU2之间。

进一步的，所述的保护开关为断路器Q。

进一步的，所述的保护开关为接触器KM2，且在接触器的右侧设置有断路器。