[发明专利]一种变流器功率模块复用系统及控制方法

权利要求书

1.一种变流器功率模块复用系统，包括变流器，所述变流器包括网侧变换器及机侧变换器以及将网侧变换器及机侧变换器连接的直流母线；其特征在于，还包括机网侧复用模块，所述机网侧复用模块的直流端与直流母线连接；所述机网侧复用模块的交流端通过第一开关K1与电网相连，通过第二开关K2与机侧变换器并联后连接发电机转子侧，所述发电机的定子侧与电网相连；在不同工况下，所述机网侧复用模块通过控制第一开关K1及第二开关K2的通断，当所述机网侧复用模块与所述网侧变换器并联，增加所述网侧变换器的输出能力；当所述机网侧复用模块与所述机侧变换器并联，增加所述机侧变换器的输出能力。

2.根据权利要求1所述的变流器功率模块复用系统，其特征在于，所述机网侧复用模块为至少两个，分别为：第一机网侧复用模块、…、第N机网侧复用模块；所述第一机网侧复用模块的交流端通过第一开关K1与电网相连，所述第一机侧复用模块通过第二开关K2与机侧变换器并联后连接发电机转子侧，…，所述第N机网侧复用模块的交流端通过第N+1开关Kn+1与电网相连，所述第N机侧复用模块通过第N+2开关Kn+2与机侧变换器并联后连接发电机转子侧，所述发电机的定子侧与电网相连，其中N≥2。

3.根据权利要求1所述的变流器功率模块复用系统，其特征在于，所述网侧滤波器为RC滤波器或LCL滤波器。

4.根据权利要求1所述的变流器功率模块复用系统，其特征在于，所述变流器还包括预充电电路，所述预充电电路分别连接电网和所述直流母线。

5.根据权利要求2所述的变流器功率模块复用系统，其特征在于，所述变流器还包括预充电电路，所述预充电电路分别连接电网和所述直流母线。

6.一种应用于权利要求1至5任一所述的变流器功率模块复用系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

判断机侧变换器及网侧变换器是否需要配置更大电流容量，如果需要扩容，则判断是否仅机侧变换器需要扩容，或仅网侧变换器需要扩容，又或者机侧变换器及网侧变换器都需要扩容；

如果仅机侧变换器需要扩容，断开开关K1，闭合开关K2，使得所述机网复用模块与所述机侧变换器并联，增加所述机侧变换器的输出能力；

如果仅网侧变换器需要扩容，断开开关K2，闭合开关K1，，使得所述机网复用模块与所述网侧变换器并联，增加所述网侧变换器的输出能力；

如果机侧变换器及网侧变换器都需要扩容，则再判断机侧变换器是否需要比网侧变换器配置更大电流容量，如果机侧变换器需要配置更大电流容量，则断开第一开关K1，闭合第二开关K2；判断所述网侧变换器是否需要比机侧配置更大电流容量，如果网侧变换器需要配置更大电流容量，则断开第二开关K2，闭合第一开关K1。

如果机侧变换器及网侧变换器均不需要配置更大电流容量，则断开第一开关K1，断开第二开关K2，则变流器单机运行。

7.根据权利要求书6所述的变流器功率模块复用系统的控制方法，其特征在于，检测所述机侧变换器是否处于较低频率；

当检测到机侧变换器处于较低频率时，判断网侧变换器是否处于静态无功支持状态，如果网侧不处于静态无功支持状态，仅机侧变换器需要扩容，则断开第一开关K1，闭合第二开关K2，增加所述机侧变换器的输出能力，实现所述机侧变换器不降额运行；如果网侧处于静态无功支持状态，判断网侧变换器是否需要比当前配置更大电流容量，如果网侧变换器需要比当前配置更大电流容量，则断开第二开关K2，闭合第一开关K1；反之则断开第一开关K1，闭合第二开关K2；

当检测到机侧变换器不处于较低频率时，判断网侧变换器是否处于静态无功支持状态，如果网侧变换器不处于静态无功支持状态，变流器运行在单机模式，则断开第一开关K1，断开第二开关K2；如果网侧变换器处于静态无功支持状态，仅网侧变换器需要扩容，则断开第二开关K2，闭合第一开关K1，增加所述网侧变换器的输出能力。