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1、10申请公布号CN102005998A43申请公布日20110406CN102005998ACN102005998A21申请号201010560919822申请日20101123H02P9/00200601H02P9/10200601H02J3/3820060171申请人中国科学院电工研究所地址100080北京市海淀区中关村北二条6号72发明人郭文勇肖立业戴少涛张志丰74专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人关玲54发明名称一种双馈型风力发电机的低压穿越电路57摘要一种双馈型风力发电机的低压穿越电路,它利用超导磁体作为储能的核心。通过对超导磁体进行充放电,在正常状态下对双馈。
2、型风力发电机发出的有功功率进行调节,平滑风力发电机发出的有功功率,从而改善风力发电的电能质量,并减少对电网的影响,补偿风力发电系统输出有功功率的波动。在电网电压发生异常时,它还通过变压器和电流源逆变器电路,在电网和双馈型风力发电机定子之间串入一个补偿电压,从而使双馈型风力发电机定子端电压保持正常状态,保证了风力发电系统在发生电压暂降时仍然能够不脱网运行,从而满足电力系统对风力发电机低压穿越的要求。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书11页说明书19页附图5页CN102006011A1/11页21一种双馈型风力发电机的低压穿越电路,其特征在于,在所述的低压穿越。
3、电路中第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电流源变流器CSC1;第一开关S1的阳极与第二开关S2的阴极相连,构成第一交流连接点PA1;第三开关S3的阳极与第四开关S4的阴极相连,构成第二交流连接点PA2;第五开关S5的阳极与第六开关S6的阴极相连,构成第三交流连接点PA3;第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的阴极连接在一起,构成第一直流连接点PD1;第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的阳极连接在一起,构成第二直流连接点PD2;第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11和第十二开关S12组成第二电流。
4、源变流器CSC2;第八开关S8的阳极与第七开关S7的阴极相连,构成第四交流连接点PA4;第十开关S10的阳极与第九开关S9的阴极相连,构成第五交流连接点PA5;第十二开关S12的阳极与第十一开关S11的阴极相连,构成第六交流连接点PA6;第七开关S7、第九开关S9和第十一开关S11的阳极连接在一起,构成第三直流连接点PD3;第八开关S8、第十开关S10和第十二开关S12的阴极连接在一起,构成第四直流连接点PD4;第一滤波电感L1的一端和第一滤波电容C1的一端与第一交流连接点PA1相连,第一滤波电感L1的另一端与三相电网的第一相相连;第二滤波电感L2的一端和第二滤波电容C2的一端与第二交流连接点。
5、PA2相连,第二滤波电感L2的另一端与三相电网的第二相相连;第三滤波电感L3的一端和第三滤波电容C3的一端与第三交流连接点PA3相连,第三滤波电感L3的另一端与三相电网的第三相相连;第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3的另一端相互连接;第四滤波电容器C4的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第一相接线端与第四交流连接点PA4相连;第五滤波电容器C5的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第二相接线端与第五交流连接点PA5相连;第六滤波电容器C6的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第三相接线端与第六交流连接点PA6相连;第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6的另一端。
6、相互连接;第十三开关S13、第十四开关S14、第十五开关S15、第十六开关S16、第十七开关S17和第十八开关S18组成第三电流源变流器CSC3第十三开关S13的阳极与第十四开关S14的阴极相连,构成第七交流连接点PA7;第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连,构成第八交流连接点PA8;第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连,构成第九交流连接点PA9;第十三开关S13、第十五开关S15和第十七开关S17的阴极连接在一起,构成第五直流连接点PD5;第十四开关S14、第十六开关S16和第十八开关S18的阳极连接在一起,构成第六直流连接点PD6;第十九开关S19的阳极与第五直。
7、流连接点相连,第十九开关S19的阴极与第六直流连接点PD6相连;第五直流连接点PD5与第三直流连接点PD3相连;第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连;超导磁体LSC的两端分别与第一直流连接点PD1和第六直流连接点PD6相连;第七交流连接点PA7、第八交流连接点PA8和第九交流连接点PA9分别于第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3次边的一端相连;第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3次边的另一端相互连接;第七电容器C7的两端和第一单相变压器次边的两端相连TR1;第八电容器C8的两端和第二单相变压器次边的两端相连TR2;第九电权利要求。
8、书CN102005998ACN102006011A2/11页3容器C9的两端和第三单相变压器次边的两端相连TR3;第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连;所述第一开关S1第十九开关S19均为逆阻型开关,或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。2根据权利要求1所述的双馈型风力发电机DFIG的低压穿越电路,其特征在于针对所述的低压穿越电路的三种工作状态分别进行控制1启动状态此时第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3的所有开关,以及第十九开关S19闭合,第一电流源变流器CSC1对超导磁体LSC。
9、进行充电;2正常工作状态此时第三电流源变流器CSC3的开关全部闭合,第十九开关S19打开,控制第二电流源变流器CSC2,使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态;通过控制第一电流源变流器CSC1,一方面使超导磁体LSC的电流稳定在平衡点附近,另一方面通过对超导磁体LSC进行充放电,对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑;3电压跌落状态当电网电压跌落时,通过控制第三电流源变流器CSC3对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3的电压进行控制,补偿电网跌落的电压。3一种双馈型风力发电机DFIG的低压穿越电路,其特征在于,在所述的低压穿越电路中第一开关S1、第二开关S2、第三。
10、开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电流源变流器CSC1;第一开关S1的阳极与第二开关S2的阴极相连,构成第一交流连接点PA1;第三开关S3的阳极与第四开关S4的阴极相连,构成第二交流连接点PA2;第五开关S5的阳极与第六开关S6的阴极相连,构成第三交流连接点PA3;第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的阴极连接在一起,构成第一直流连接点PD1;第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的阳极连接在一起,构成第二直流连接点PD2;第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11和第十二开关S12组成第二电流源变流器CSC2;第八开关S8的阳极与。
11、第七开关S7的阴极相连,构成第四交流连接点PA4;第十开关S10的阳极与第九开关S9的阴极相连,构成第五交流连接点PA5;第十二开关S12的阳极与第十一开关S11的阴极相连,构成第六交流连接点PA6;第七开关S7、第九开关S9和第十一开关S11的阳极连接在一起,构成第三直流连接点PD3;第八开关S8、第十开关S10和第十二开关S12的阴极连接在一起,构成第四直流连接点PD4;第一滤波电感L1的一端和第一滤波电容C1的一端与第一交流连接点PA1相连,第一滤波电感L1的另一端与三相电网的第一相相连;第二滤波电感L2的一端和第二滤波电容C2的一端与第二交流连接点PA2相连,第二滤波电感L2的另一端与。
12、三相电网的第二相相连;第三滤波电感L3的一端和第三滤波电容C3的一端与第三交流连接点PA3相连,第三滤波电感L3的另一端与三相电网的第三相相连;第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3的另一端相互连接;第四滤波电容器C4的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第一相接线端与第四交流连接点PA4相连;第五滤波电容器C5的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第二相接线端与第五交流连接点PA5相连;第六滤波电容器C6的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第三相接线端与第六交流连接点PA6相连;第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6的另一端相互连接;第十三开关S13、第十四开关。
13、S14、第十五开关S15、权利要求书CN102005998ACN102006011A3/11页4第十六开关S16组成第三电流源变流器CSC3;第十三开关S13的阳极与第十四开关S14的阴极相连,构成第七交流连接点PA7;第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连,构成第八交流连接点PA8;第十三开关S13和第十五开关S15的阴极连接在一起,构成第五直流连接点PD5;第十四开关S14和第十六开关S16的阳极连接在一起,构成第六直流连接点PD6;第十七开关S17、第十八开关S18、第十九开关S19、第二十开关S20组成第四电流源变流器CSC4;第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极。
14、相连,构成第九交流连接点PA9;第十九开关S19的阳极与第二十开关S20的阴极相连,构成第十交流连接点PA10;第十七开关S17和第十九开关S19的阴极连接在一起,构成第七直流连接点PD7;第十八开关S18和第二十开关S20的阳极连接在一起,构成第八直流连接点PD8;第二十一开关S21、第二十二开关S22、第二十三开关S23、第二十四开关S24组成第五电流源变流器CSC5;第二十一开关S21的阳极与第二十二开关S22的阴极相连,构成第十一交流连接点PA11;第二十三开关S23的阳极与第二十四开关S24的阴极相连,构成第十二交流连接点PA12;第二十一开关S21和第二十三开关S23的阴极连接在一。
15、起,构成第九直流连接点PD9;第二十二开关S22和第二十四开关S24的阳极连接在一起,构成第十直流连接点PD10;第二十五开关S25的阳极与第五直流连接点PD5相连,第二十五开关S25的阴极与第六直流连接点PD6相连;第二十六开关S26的阳极与第七直流连接点PD7相连,第二十六开关S26的阴极与第八直流连接点PD8相连;第二十七开关S27的阳极与第九直流连接点PD9相连,第二十七开关S27的阴极与第十直流连接点PD10相连;第五直流连接点PD5与第八直流连接点PD8相连;第七直流连接点PD7与第十直流连接点PD10相连;第九直流连接点PD9与第三直流连接点PD3相连;第二直流连接点PD2与第四。
16、直流连接点PD4相连;超导磁体LSC的两端分别与第一直流连接点PD1和第六直流连接点PD6相连;第七交流连接点PA7和第八交流连接点PA8与第一单相变压器TR1次边的两端相连;第九交流连接点PA9和第十交流连接点PA10与第二单相变压器TR2次边的两端相连;第十一交流连接点PA11和第十二交流连接点PA12与第三单相变压器TR3次边的两端相连;第七电容器C7的两端和第一单相变压器次边的两端相连TR1;第八电容器C8的两端和第二单相变压器次边的两端相连TR2;第九电容器C9的两端和第三单相变压器次边的两端相连TR3;第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3原边的两端分别与。
17、三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连;所述第一开关S1、第二十七开关S27均为逆阻型开关,或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。4根据权利要求3所述的双馈型风力发电机DFIG的低压穿越电路,其特征在于针对所述的低压穿越电路的三种工作状态分别进行控制1启动状态此时第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3、第四电流源变流器CSC4和第五电流源变流器CSC5的所有开关,以及第二十五开关S25、第二十六开关S26和第二十七开关S27闭合,第一电流源变流器CSC1对超导磁体LSC进行充电;2正常工作状态此时第三电流源变流器CSC3、第四电流源变流器CSC4和第五电流源变流器。
18、CSC5的开关全部闭合,第二十五开关S25、第二十六开关S26和第二十七开关S27打开;控制第二电流源变流器CSC2,使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态;通过控制第一电流权利要求书CN102005998ACN102006011A4/11页5源变流器CSC1,一方面使超导磁体LSC的电流稳定在平衡点附近,另一方面通过对超导磁体LSC进行充放电,对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑;3电压跌落状态当电网电压跌落时,通过控制第三电流源变流器CSC3、第四电流源变流器CSC4和第五电流源变流器CSC5对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制,补偿电网跌。
19、落的电压。5一种双馈型风力发电机DFIG的低压穿越电路,其特征在于,在所述低压穿越电路中第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电压源变流器VSC1;第一开关S1的发射极与第二开关S2的集电极相连,构成第一交流连接点PA1;第三开关S3的发射极与第四开关S4的集电极相连,构成第二交流连接点PA2;第五开关S5的发射极与第六开关S6的集电极相连,构成第三交流连接点PA3;第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的集电极连接在一起,构成第一直流连接点PD1;第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的发射极连接在一起,构成第二直流连接点PD2;直流连。
20、接电容C的两端分别与第一直流连接点PD1和第二直流连接点PD2相连;第二十开关S20、第二十一开关S21、第一二极管D1和第二二极管D2组成第一斩波器CHP1;第二十开关S20的发射极与第二二极管D2的阴极相连,构成第十二交流连接点PA12;第一二极管D1的阳极与第二十一开关S21的集电极相连,构成第十一交流连接点PA11;第二十开关S20的集电极与第一二极管D1的阴极相连,构成第三直流连接点PD3;第二二极管D2的阳极与第二十一开关S21的发射集相连,构成第四直流连接点PD4;第一直流连接点PD1与第三直流连接点PD3相连;第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连;第七开关S7、第八开。
21、关S8、第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11和第十二开关S12组成第一电流源变流器CSC1;第八开关S8的阳极与第七开关S7的阴极相连,构成第四交流连接点PA4;第十开关S10的阳极与第九开关S9的阴极相连,构成第五交流连接点PA5;第十二开关S12的阳极与第十一开关S11的阴极相连,构成第六交流连接点PA6;第七开关S7、第九开关S9和第十一开关S11的阳极连接在一起,构成第五直流连接点PD5;第八开关S8、第十开关S10和第十二开关S12的阴极连接在一起,构成第六直流连接点PD6;第一滤波电感L1的一端与第一交流连接点PA1相连,另一端与三相电网的第一相相连;第二滤波电感L2的一。
22、端与第二交流连接点PA2相连,另一端与三相电网的第二相相连;第三滤波电感L3的一端与第三交流连接点PA3相连,另一端与三相电网的第三相相连;第四滤波电容器C4的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第一相接线端与第四交流连接点PA4相连;第五滤波电容器C5的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第二相接线端与第五交流连接点PA5相连;第六滤波电容器C6的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第三相接线端与第六交流连接点PA6相连;第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6的另一端相互连接;第十三开关S13、第十四开关S14、第十五开关S15、第十六开关S16、第十七开关S17和第十八开关S。
23、18组成第二电流源变流器CSC2;第十三开关S13的阳极与第十四开关S14的阴极相连,构成第七交流连接点PA7;第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连,构成第八交流连接点PA8;第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连,构成第九交流连接点PA9;第十三开权利要求书CN102005998ACN102006011A5/11页6关S13、第十五开关S15和第十七开关S17的阴极连接在一起,构成第七直流连接点PD7;第十四开关S14、第十六开关S16和第十八开关S18的阳极连接在一起,构成第八直流连接点PD8;第十九开关S19的阳极与第七直流连接点PD7相连,第十九开关S19的阴。
24、极与第八直流连接点PD8相连;第五直流连接点PD5与第七直流连接点PD7相连;第六直流连接点PD6与第十二交流连接点PA12相连;超导磁体LSC的两端分别与第十一交流连接点PA11和第八直流连接点PD8相连;第七交流连接点PA7、第八交流连接点PA8和第九交流连接点PA9分别于第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3次边的一端相连;第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3次边的另一端相互连接;第一电容器C1的两端和第一单相变压器次边的两端相连TR1;第二电容器C2的两端和第二单相变压器次边的两端相连TR2;第三电容器C3的两端和第三单相变压器次边。
25、的两端相连TR3;第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连;所述第一开关S1第六开关S6和第二十开关S20、第二十一开关S21均为逆导型开关,或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关;所述第七开关S7、第十九开关S19均为逆阻型开关,或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。6根据权利要求5所述的双馈型风力发电机DFIG的低压穿越电路,其特征在于针对所述的低压穿越电路的三种工作状态分别进行控制1启动状态此时第一电流源变流器CSC1和第二电流源变流器CSC2的所有开关,以及第十九开关S19闭合,。
26、第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1对超导磁体LSC进行充电;2正常工作状态此时第二电流源变流器CSC2的开关全部闭合,第十九开关S19打开,控制第一电流源变流器CSC1,使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态;通过控制第一电压源变流器VSC1和第一斩波器CHP1,一方面使超导磁体LSC的电流稳定在平衡点附近,另一方面通过对超导磁体LSC进行充放电,对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑;3电压跌落状态当电网电压跌落时,通过控制第二电流源变流器CSC2对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制,补偿电网跌落的电压。7一种双馈型风力发电机DFIG的。
27、低压穿越电路,其特征在于,在所述的低压穿越电路中第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电压源变流器VSC1;第一开关S1的发射极与第二开关S2的集电极相连,构成第一交流连接点PA1;第三开关S3的发射极与第四开关S4的集电极相连,构成第二交流连接点PA2;第五开关S5的发射极与第六开关S6的集电极相连,构成第三交流连接点PA3;第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的集电极连接在一起,构成第一直流连接点PD1;第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的发射极连接在一起,构成第二直流连接点PD2;直流连接电容C的两端分别与第一直流连接点PD1。
28、和第二直流连接点PD2相连;第二十八开关S28、第二十九开关S29、第一二极管D1和第二二极管D2组成第一斩波器CHP1;第二十八开关S28的发射极与第二二极管D2的阴极相连,构成第十四交流连接点PA14;第一二极管D1的阳极与第二十九开关S29的集电极相连,构成第十三交流连接点PA13;第二十八开关S28权利要求书CN102005998ACN102006011A6/11页7的集电极与第一二极管D1的阴极相连,构成第三直流连接点PD3;第二二极管D2的阳极与第二十九开关S29的发射集相连,构成第四直流连接点PD4;第一直流连接点PD1与第三直流连接点PD3相连;第二直流连接点PD2与第四直流连。
29、接点PD4相连;第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11和第十二开关S12组成第一电流源变流器CSC1;第八开关S8的阳极与第七开关S7的阴极相连,构成第四交流连接点PA4;第十开关S10的阳极与第九开关S9的阴极相连,构成第五交流连接点PA5;第十二开关S12的阳极与第十一开关S11的阴极相连,构成第六交流连接点PA6;第七开关S7、第九开关S9和第十一开关S11的阳极连接在一起,构成第五直流连接点PD5;第八开关S8、第十开关S10和第十二开关S12的阴极连接在一起,构成第六直流连接点PD6;第一滤波电感L1的一端与第一交流连接点PA1相连,另一端与三相电。
30、网的第一相相连;第二滤波电感L2的一端与第二交流连接点PA2相连,另一端与三相电网的第二相相连;第三滤波电感L3的一端与第三交流连接点PA3相连,另一端与三相电网的第三相相连;第四滤波电容器C4的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第一相接线端与第四交流连接点PA4相连;第五滤波电容器C5的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第二相接线端与第五交流连接点PA5相连;第六滤波电容器C6的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第三相接线端与第六交流连接点PA6相连;第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6的另一端相互连接;第十三开关S13、第十四开关S14、第十五开关S15、第十六开关S。
31、16组成第二电流源变流器CSC2;第十三开关S13的阳极与第十四开关S14的阴极相连,构成第七交流连接点PA7;第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连,构成第八交流连接点PA8;第十三开关S13和第十五开关S15的阴极连接在一起,构成第七直流连接点PD7;第十四开关S14和第十六开关S16的阳极连接在一起,构成第八直流连接点PD8;第十七开关S17、第十八开关S18、第十九开关S19、第二十开关S20组成第三电流源变流器CSC3;第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连,构成第九交流连接点PA9;第十九开关S19的阳极与第二十开关S20的阴极相连,构成第十交流连接点PA1。
32、0;第十七开关S17和第十九开关S19的阴极连接在一起,构成第九直流连接点PD9;第十八开关S18和第二十开关S20的阳极连接在一起,构成第十直流连接点PD10;第二十一开关S21、第二十二开关S22、第二十三开关S23、第二十四开关S24组成第四电流源变流器CSC4;第二十一开关S21的阳极与第二十二开关S22的阴极相连,构成第九交流连接点PA11;第二十三开关S23的阳极与第二十四开关S24的阴极相连,构成第十二交流连接点PA12;第二十一开关S21和第二十三开关S23的阴极连接在一起,构成第十一直流连接点PD11;第二十二开关S22和第二十四开关S24的阳极连接在一起,构成第十二直流连接。
33、点PD12;第二十五开关S25的阳极与第七直流连接点PD7相连,第二十五开关S25的阴极与第八直流连接点PD8相连;第二十六开关S26的阳极与第九直流连接点PD9相连,第二十六开关S26的阴极与第十直流连接点PD10相连;第二十七开关S27的阳极与第十一直流连接点PD11相连,第二十七开关S27的阴极与第十二直流连接点PD12相连;第七直流连接点PD7与第十直流连接点PD10相连;第九直流连接点PD9与第十二直流连接点PD12相连;第十一直流连接点PD11和第五直流权利要求书CN102005998ACN102006011A7/11页8连接点PD5相连;第十四交流连接点PA14与第六直流连接点P。
34、D6相连;超导磁体LSC的两端分别与第十三交流连接点PA13和第八直流连接点PD8相连;第七交流连接点PA7和第八交流连接点PA8与第一单相变压器TR1次边的两端相连;第九交流连接点PA9和第十交流连接点PA10与第二单相变压器TR2次边的两端相连;第十一交流连接点PA11和第十二交流连接点PA12与第三单相变压器TR3次边的两端相连;第一电容器C1的两端和第一单相变压器次边的两端相连TR1;第二电容器C2的两端和第二单相变压器次边的两端相连TR2;第三电容器C3的两端和第三单相变压器次边的两端相连TR3;第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3原边的两端分别与三相电网。
35、和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连;所述第一开关S1第六开关S6和第二十八开关S28、第二十九开关S29均为逆导型开关,或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关所述第十三开关S13、第二十七开关S27均为逆阻型开关,或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。8根据权利要求7所述的双馈型风力发电机DFIG的低压穿越电路,其特征在于针对所述的低压穿越电路的三种工作状态分别进行控制1启动状态此时第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3、第四电流源变流器CSC4和第五电流源变流器CSC5的所有开关,以及第二十五开关S25、第二十六开关S26和第二十七开关S27闭合,第一电。
36、压变流器VSC1和第一斩波器CHP1对超导磁体LSC进行充电;2正常工作状态此时第二电流源变流器CSC2、第三电流源变流器CSC3和第四电流源变流器CSC4的开关全部闭合,第二十五开关S25、第二十六开关S26和第二十七开关S27打开;控制第一电流源变流器CSC1,使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态;通过控制第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1,一方面使超导磁体LSC的电流稳定在平衡点附近,另一方面通过对超导磁体LSC进行充放电,对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑;3电压跌落状态当电网电压跌落时,通过控制第二电流源变流器CSC2、第三电流源变流器CSC3和第四电流源。
37、变流器CSC4对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制,补偿电网跌落的电压。9一种双馈型风力发电机DFIG的低压穿越电路,其特征在于,在所述的低压穿越电路中第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电压源变流器VSC1;第一开关S1的发射极与第二开关S2的集电极相连,构成第一交流连接点PA1;第三开关S3的发射极与第四开关S4的集电极相连,构成第二交流连接点PA2;第五开关S5的发射极与第六开关S6的集电极相连,构成第三交流连接点PA3;第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的集电极连接在一起,构成第一直流连接点P。
38、D1;第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的发射极连接在一起,构成第二直流连接点PD2;直流连接电容C的两端分别与第一直流连接点PD1和第二直流连接点PD2相连;第七开关S7、第八开关S8、第一二极管D1和第二二极管D2组成第一斩波器CHP1;第七开关S7的发射极与第一二极管D1的阴极相连,构成第四交流连接点PA4;第二二极管D2的阳极与第八开关S8的集电极相连,构成第五交流连接点PA5;第七开关S7的集电极与第二二极管D2的阴极相连,构成第三直流连接点PD3;第一二极管D1的阳极与第八开关S8的发射极相连,权利要求书CN102005998ACN102006011A8/11页9构成第四直流。
39、连接点PD4;第一直流连接点PD1与第三直流连接点PD3相连;第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连;第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11、第十二开关S12、第十三开关S13和第十四开关S14组成第二电压源变流器VSC2第九开关S9的发射极与第十开关S10的集电极相连,构成第六交流连接点PA6;第十一开关S11的发射极与第十二开关S12的集电极相连,构成第七交流连接点PA7;第十三开关S13的发射极与第十四开关S14的集电极相连,构成第八交流连接点PA8;第九开关S9、第十一开关S11和第十三开关S13的集电极连接在一起,构成第五直流连接点PD5;第十开关S10、第十二开关S。
40、12和第十四开关S14的发射极连接在一起,构成第六直流连接点PD6;第三直流连接点PD3与第五直流连接点PD5相连;第四直流连接点PD4与第六直流连接点PD6相连;第一滤波电感L1的一端与第一交流连接点PA1相连,另一端与三相电网的第一相相连;第二滤波电感L2的一端与第二交流连接点PA2相连,另一端与三相电网的第二相相连;第三滤波电感L3的一端与第三交流连接点PA3相连,另一端与三相电网的第三相相连;双馈型风力发电机DFIG转子第一相与第六交流连接点PA6相连;双馈型风力发电机DFIG转子第二相与第七交流连接点PA7相连;双馈型风力发电机DFIG转子第三相与第八交流连接点PA8相连;第十五开关。
41、S15、第十六开关S16、第十七开关S17、第十八开关S18、第十九开关S18和第二十开关S20组成第一电流源变流器CSC1;第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连,构成第九交流连接点PA9;第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连,构成第十交流连接点PA10;第十九开关S19的阳极与第二十开关S20的阴极相连,构成第十一交流连接点PA11;第十五开关S15、第十七开关S17和第十九开关S19的阴极连接在一起,构成第七直流连接点PD7;第十六开关S16、第十八开关S18和第二十开关S20的阳极连接在一起,构成第八直流连接点PD8;第二十一开关S21的阳极与第七直流连接点P。
42、D7相连,第二十一开关S21的阴极与第八直流连接点PD8相连;第八直流连接点PD8与第四交流连接点PD4相连;超导磁体LSC的两端分别与第五交流连接点PA5和第七直流连接点PD7相连;第九交流连接点PA9、第十交流连接点PA10和第十一交流连接点PA11分别于第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3次边的一端相连;第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3次边的另一端相互连接;第一电容器C1的两端和第一单相变压器次边的两端相连TR1;第二电容器C2的两端和第二单相变压器次边的两端相连TR2;第三电容器C3的两端和第三单相变压器次边的两端相连TR3;。
43、第一单相变压器TR1、第二单相变压器TR2和第三单相变压器TR3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连;所述第一开关S1第十四开关S14均为逆导型开关,或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关;所述第十五开关S15第二十一开关S21均为逆阻型开关,或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。10根据权利要求9所述的双馈型风力发电机DFIG的低压穿越电路,其特征在于针对所述的低压穿越电路的三种工作状态分别进行控制1启动状态此时第一电流源变流器CSC1的所有开关,以及第二十一开关S21闭合,第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1对超导磁体LSC进行充电;2。
44、正常工作状态此时第一电流源变流器权利要求书CN102005998ACN102006011A9/11页10CSC1的开关全部闭合,第二十一开关S21打开,控制第二电压源变流器VSC2,使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态;通过控制第一电压源变流器VSC1和第一斩波器CHP1,一方面使超导磁体LSC的电流稳定在平衡点附近,另一方面通过对超导磁体LSC进行充放电,对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑;3电压跌落状态当电网电压跌落时,通过控制第一电流源变流器CSC1对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制,补偿电网跌落的电压。11一种双馈型风力发电机DF。
45、IG的低压穿越电路,其特征在于,在所述的低压穿越电路中第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电压源变流器VSC1;第一开关S1的发射极与第二开关S2的集电极相连,构成第一交流连接点PA1;第三开关S3的发射极与第四开关S4的集电极相连,构成第二交流连接点PA2;第五开关S5的发射极与第六开关S6的集电极相连,构成第三交流连接点PA3;第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的集电极连接在一起,构成第一直流连接点PD1;第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的发射极连接在一起,构成第二直流连接点PD2;直流连接电容C的两端分别与第一直流连接点。
46、PD1和第二直流连接点PD2相连;第七开关S7、第八开关S8、第一二极管D1和第二二极管D2组成第一斩波器CHP1;第七开关S7的发射极与第一二极管D1的阴极相连,构成第四交流连接点PA4;第二二极管D2的阳极与第八开关S8的集电极相连,构成第五交流连接点PA5;第七开关S7的集电极与第二二极管D2的阴极相连,构成第三直流连接点PD3;第一二极管D1的阳极与第八开关S8的发射极相连,构成第四直流连接点PD4;第一直流连接点PD1与第三直流连接点PD3相连;第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连;第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11、第十二开关S12、第十三开关S13和第十四开。
47、关S14组成第二电压源变流器VSC2;第九开关S9的发射极与第十开关S10的集电极相连,构成第六交流连接点PA6;第十一开关S11的发射极与第十二开关S12的集电极相连,构成第七交流连接点PA7;第十三开关S13的发射极与第十四开关S14的集电极相连,构成第八交流连接点PA8;第九开关S9、第十一开关S11和第十三开关S13的集电极连接在一起,构成第五直流连接点PD5;第十开关S10、第十二开关S12和第十四开关S14的发射极连接在一起,构成第六直流连接点PD6;第三直流连接点PD3与第五直流连接点PD5相连;第四直流连接点PD4与第六直流连接点PD6相连;第一滤波电感L1的一端与第一交流连接。
48、点PA1相连,另一端与三相电网的第一相相连;第二滤波电感L2的一端与第二交流连接点PA2相连,另一端与三相电网的第二相相连;第三滤波电感L3的一端与第三交流连接点PA3相连,另一端与三相电网的第三相相连;双馈型风力发电机DFIG转子第一相与第六交流连接点PA6相连;双馈型风力发电机DFIG转子第二相与第七交流连接点PA7相连;双馈型风力发电机DFIG转子第三相与第八交流连接点PA8相连;第十五开关S15、第十六开关S16、第十七开关S17、第十八开关S18组成第一电流源变流器CSC1;第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连,构成第九交流连接点PA9;第十七开关S17的阳极与第十八开。
49、关S18的阴极相连,构成第十交流连接点PA10;第十五开关S15和第十七开关S17的阴极连接在一起,构成第七直流连接点PD7;第十六开关S16和第十八开关S18的阳极权利要求书CN102005998ACN102006011A10/11页11连接在一起,构成第八直流连接点PD8;第十九开关S19、第二十开关S20、第二十一开关S21、第二十二开关S22组成第二电流源变流器CSC2;第十九开关S19的阳极与第二十开关S20的阴极相连,构成第十一交流连接点PA11;第二十一开关S21的阳极与第二十二开关S22的阴极相连,构成第十二交流连接点PA12;第十九开关S19和第二十一开关S21的阴极连接在一。
50、起,构成第九直流连接点PD9;第二十开关S20和第二十二开关S22的阳极连接在一起,构成第十直流连接点PD10;第二十三开关S23、第二十四开关S24、第二十五开关S25、第二十六开关S26组成第三电流源变流器CSC3;第二十三开关S23的阳极与第二十四开关S24的阴极相连,构成第十三交流连接点PA13;第二十五开关S25的阳极与第二十六开关S26的阴极相连,构成第十四交流连接点PA14;第二十三开关S23和第二十五开关S25的阴极连接在一起,构成第十一直流连接点PD11;第二十四开关S24和第二十六开关S26的阳极连接在一起,构成第十二直流连接点PD12;第二十七开关S27的阳极与第七直流连。