[发明专利]一种全功率风电并网系统及控制方法

摘要

本发明公开一种全功率风电并网系统及控制方法，属于风力发电技术和矩阵变换器领域，用来实现将大功率风力发电机输出的电能并网。本发明包括机侧滤波器、3×6矩阵变换器、网侧滤波器、三绕组变压器、控制部分。3×6矩阵变换器输入端通过机侧滤波器和风机连接，输出端通过网侧滤波器分别和三绕组变压器绕组1和绕组2相连，三绕组变压器的绕组3和电网连接。控制部分包括机侧控制模块、网侧控制模块和PWM模块，用来实现风机的最大功率追踪控制和定有功功率、无功功率的并网控制。本发明换流器采用3×6矩阵变换器，具有正弦输入电流和输出电压，无需直流电容，提高传输容量，降低实际开关频率，减少了谐波含量，提高了并入电网的电能质量。

主权项

一种全功率风电并网系统，其特征在于包括机侧滤波器、3×6矩阵变换器、网侧滤波器、三绕组变压器、控制部分；机侧滤波器连接直驱式风机和3×6矩阵变换器，限制输入电流的谐波干扰；3×6矩阵变换器包括18个双向开关，有一组三相输入端和两组三相输出端，输入端通过机侧滤波器和风机连接，输出端通过网侧滤波器和三绕组变压器连接，实现把风机输出的三相电能转换为两组对应电压相位角分别差30°的三相电能；网侧滤波器接在3×6矩阵变换器和三绕组变压器之间，主要用来滤除矩阵变换器开关器件产生的高频谐波，并实现定功率并网控制；三绕组变压器绕组1和绕组2分别通过网侧滤波器和3×6矩阵变换器的六相输出端相连，绕组3和电网连接。其中三绕组变压器的绕组1为Y型接线，绕组2为Δ型接线，绕组3为Y型接线，最终实现风力发电机和电网的并网；控制部分包括机侧控制模块、网侧控制模块、PWM开关信号生成模块，用来实现风机的最大功率追踪控制和双定有功功率、无功功率的并网控制，并通过控制矩阵变换器的开关信号来实现。