一種變流器及其控制方法
【專利摘要】一種變流器及其控制方法，包括網(wǎng)側(cè)模塊、轉(zhuǎn)子側(cè)模塊，電網(wǎng)側(cè)、斷路器、并網(wǎng)接觸器與電機依次相連；電網(wǎng)側(cè)、軟啟接觸器、電阻、電感、網(wǎng)側(cè)模塊、轉(zhuǎn)子側(cè)模塊與電機依次相連；濾波電容掛在電機定子回路；所述的網(wǎng)側(cè)模塊與轉(zhuǎn)子側(cè)模塊之間并接直流母線電容。本發(fā)明的優(yōu)點：減少了原主拓撲上一個主接觸器K2，降低成本，提高變流器的穩(wěn)定性；停機完成后，濾波電容C2不掛網(wǎng)運行，不對并網(wǎng)點造成無功“污染”。
【專利說明】一種變流器及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到一種新型變流器及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 風力發(fā)電用變流器功率拓撲（如附圖1所示)，一般組成為斷路器（Q1)、并網(wǎng)接觸 器（K3)、軟啟接觸器（K1)及充電電阻（R1)、主接觸器（K2)和背靠背功率模組等，控制邏 輯為變流器接到啟動命令后，先閉合斷路器（Q1)，然后閉合軟啟接觸器（K1)給直流母線 充電，直流母線上升到一定值后閉合主接觸器（K2)，斷開軟啟接觸器（K1)，網(wǎng)側(cè)功率模塊 GPU1調(diào)制根據(jù)當前電網(wǎng)電壓控制直流母線穩(wěn)定，機側(cè)功率模塊MPU1調(diào)制進行定子與電網(wǎng) 同步(幅值和相位同步)，同步成功后閉合并網(wǎng)接觸器（K3)，變流器進入正常發(fā)電狀態(tài)。當接 收到停機命令后，并網(wǎng)接觸器（K3)斷開，機側(cè)功率模塊MPU1停止調(diào)制，網(wǎng)側(cè)功率模塊GPU1 停止調(diào)制，主接觸器（K2)斷開。如此，完成并網(wǎng)控制和脫網(wǎng)控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種變流器及其控制方 法。
[0004] 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種變流器，包括網(wǎng)側(cè)模塊、轉(zhuǎn)子側(cè)模 ±夬，電網(wǎng)偵彳、斷路器、并網(wǎng)接觸器與電機依次相連；電網(wǎng)偵彳、軟啟接觸器、電阻、電感、網(wǎng)側(cè)模 塊、轉(zhuǎn)子側(cè)模塊與電機依次相連；濾波電容掛在電機定子回路；所述的網(wǎng)側(cè)模塊與轉(zhuǎn)子側(cè) 模塊之間并接直流母線電容。
[0005] 所述的變流器還包括熔斷器。
[0006] 一種變流器的控制方法，包括如下步驟： 步驟1 :首次啟機時，斷路器處于斷開狀態(tài)，變流器第一次接收到啟機命令，首先閉合 軟啟接觸器給直流母線電容充電； 步驟2 :直流母線電容充電完成后，首先閉合斷路器，檢測到斷路器可靠閉合后，斷開 軟啟接觸器；接著，網(wǎng)側(cè)功率模塊調(diào)制，控制穩(wěn)定直流母線；然后，轉(zhuǎn)子側(cè)模塊調(diào)制，進行定 子電壓與電網(wǎng)電壓同步，同時為濾波電容充電，同步成功后閉合并網(wǎng)接觸器，變流器進入正 常發(fā)電狀態(tài)； 步驟3 :當接收到主控停機命令后，首先并網(wǎng)接觸器斷開，接著機側(cè)模塊停止調(diào)制，最 后網(wǎng)側(cè)模塊停止調(diào)制，至此停機完成；再次啟機時，無需再對母線電容充電，直接從網(wǎng)側(cè)模 塊調(diào)制開始啟機，即從步驟2開始啟機；如此重復，實現(xiàn)變流器的長期掛網(wǎng)運行。
[0007] 步驟4 :當電網(wǎng)電壓故障或變流器自身存在嚴重故障或變流器需要斷電維護時， 強制斷路器，再次啟機時從步驟1開始。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)點：減少了原主拓撲上一個主接觸器K2,降低成本，提高變流器的穩(wěn) 定性；停機完成后，濾波電容C2不掛網(wǎng)運行，不對并網(wǎng)點造成無功"污染"。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是現(xiàn)有變流器拓撲示意圖； 圖2本發(fā)明的拓撲示意圖。

【具體實施方式】
[0010] 以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0011] 如圖2所示一種變流器拓撲，包括機側(cè)模塊MPU2、網(wǎng)側(cè)模塊GPU2,：電網(wǎng)側(cè)通過斷 路器Q2、并網(wǎng)接觸器K5與電機相連；同時，電網(wǎng)側(cè)通過軟啟接觸器K4、電阻R2、電感L2、網(wǎng) 側(cè)模塊GPU2、機側(cè)模塊MPU2與電機相連；所述拓撲還包括熔斷器FU2,所述的熔斷器FU2與 斷路器Q2相串聯(lián)，與軟啟接觸器K4、電阻R2相并聯(lián)。與通用變流器不同之處在于，把軟啟 電路（R2和K4)位置移動到斷路器Q2之前，省去主接觸器K2,不僅僅是減少器件帶來成本 的好處，而且主接觸器K2作為較大器件，對柜體內(nèi)部的布局和走線帶了很大的便利，使變 流器整體散熱更優(yōu)、現(xiàn)場電纜的安裝和維護更方便；同時，將濾波電容單元C2直接掛在電 機定子回路，在變流器機側(cè)同步時，給濾波電容充電。
[0012] 由于斷路器Q2機械壽命的因素，使變流器的控制方法進行修改，具體控制方法如 下： 步驟1 :首次啟機時斷路器Q2處于斷開狀態(tài)，變流器第一次接收到啟機命令，首先閉合 軟啟接觸器K4給直流母線電容充電，直流母線電容充電完成后，首先閉合斷路器Q2，檢測 到斷路器Q2可靠閉合后，斷開軟啟接觸器K4 ; 步驟2 :接著，網(wǎng)側(cè)功率模塊GPU2調(diào)制，控制穩(wěn)定直流母線；然后，機側(cè)功率模塊MPU2 調(diào)制，進行定子電壓與電網(wǎng)電壓同步(幅值和相位)，同時為濾波電容C2充電，同步成功后閉 合并網(wǎng)接觸器K5,變流器進入正常發(fā)電狀態(tài). 步驟3 :當接收到主控停機命令后，首先并網(wǎng)接觸器K5斷開，接著機側(cè)模塊MPU2停止 調(diào)制，最后網(wǎng)側(cè)模塊GPU2停止調(diào)制，至此停機完成。再次啟機時，無需再對母線電容充電， 直接從網(wǎng)側(cè)模塊GPU2調(diào)制開始啟機，即從步驟2開始啟機。如此重復，實現(xiàn)變流器的長期 掛網(wǎng)運行。
[0013] 步驟4 :當電網(wǎng)電壓故障(過欠壓或過欠頻）或變流器自身存在嚴重故障或變流器 需要斷電維護時，強制斷路器Q2,再次啟機時從步驟1開始。
[0014] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種變流器，包括網(wǎng)側(cè)模塊（GPU2)、轉(zhuǎn)子側(cè)模塊（MPU2)，其特征在于：電網(wǎng)偵彳、斷 路器（Q2)、并網(wǎng)接觸器（K5)與電機依次相連；電網(wǎng)側(cè)、軟啟接觸器（K4)、電阻（R2)、電感 (L2)、網(wǎng)側(cè)模塊（GPU2)、轉(zhuǎn)子側(cè)模塊（MPU2)與電機依次相連；濾波電容（C2)掛在電機定子 回路；所述的網(wǎng)側(cè)模塊（GPU2)與轉(zhuǎn)子側(cè)模塊（MPU2)之間并接直流母線電容。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變流器，其特征在于：所述的變流器還包括熔斷器。
3. -種如權(quán)利要求1所述的變流器的控制方法，包括如下步驟： 步驟1 :首次啟機時，斷路器處于斷開狀態(tài)，變流器第一次接收到啟機命令，首先閉合 軟啟接觸器給直流母線電容充電； 步驟2:直流母線電容充電完成后，首先閉合斷路器，檢測到斷路器可靠閉合后，斷開 軟啟接觸器；接著，網(wǎng)側(cè)功率模塊調(diào)制，控制穩(wěn)定直流母線；然后，轉(zhuǎn)子側(cè)模塊調(diào)制，進行定 子電壓與電網(wǎng)電壓同步，同時為濾波電容充電，同步成功后閉合并網(wǎng)接觸器，變流器進入正 常發(fā)電狀態(tài)； 步驟3 :當接收到主控停機命令后，首先并網(wǎng)接觸器斷開，接著機側(cè)模塊停止調(diào)制，最 后網(wǎng)側(cè)模塊停止調(diào)制，至此停機完成；再次啟機時，無需再對母線電容充電，直接從網(wǎng)側(cè)模 塊調(diào)制開始啟機，即從步驟2開始啟機；如此重復，實現(xiàn)變流器的長期掛網(wǎng)運行； 步驟4:當電網(wǎng)電壓故障或變流器自身存在嚴重故障或變流器需要斷電維護時，強制 斷路器，再次啟機時從步驟1開始。
【文檔編號】H02M5/44GK104158226SQ201410366232
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】王坤 申請人:浙江海得新能源有限公司