[发明专利]一种基于单象限变换器弱磁控制的风电系统及其运行方法

摘要

本发明实施例提供的一种基于单象限变换器弱磁控制的风电系统通过单象限驱动变换器提供单极性的电枢电压和电枢电流至直流电机的转子电枢绕组，通过励磁变换器提供单极性的励磁电压和励磁电流至直流电机的定子励磁绕组，通过二极管整流器连接直流母线电容与工频电网之间，从而用单象限驱动变换器和励磁变换器替换了桥式可逆PWM变换器，用二极管整流器替换了三相PWM整流器，使得功率开关管的数量和开关损耗大幅减少，同时补偿了风力发电机转速快速响应风速变化以提高风能利用率所引发的功率波动，解决了三相PWM整流器和桥式可逆PWM变换器导致过高的系统成本和开关损耗、存在因直通短路而损坏的风险、风能利用率与功率波动之间矛盾的技术问题。

主权项

一种基于单象限变换器弱磁控制的风电系统，包括：风力发电机组、可变频率变压器、降压变压器和工频电网，其特征在于，所述可变频率变压器包括双馈电机、直流电机、单象限驱动变换器、励磁变换器、直流母线电容、二极管整流器；所述双馈电机的转子绕组连接风力发电机组，所述双馈电机的定子绕组连接所述工频电网，所述双馈电机与所述直流电机同轴机械连接；所述单象限驱动变换器的一端连接所述直流电机的转子电枢绕组，所述单象限驱动变换器的另一端连接所述直流母线电容；所述励磁变换器的一端连接所述直流电机的定子励磁绕组，所述励磁变换器的另一端连接所述直流母线电容；所述二极管整流器的交流输入端通过所述降压变压器连接所述工频电网，所述二极管整流器的直流输出端连接所述直流母线电容；其中，所述单象限驱动变换器用于提供单极性的电枢电压和电枢电流至所述直流电机的转子电枢绕组，所述励磁变换器用于提供单极性的励磁电压和励磁电流至所述直流电机的定子励磁绕组。