專利名稱：用于具有雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于具有雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
一般，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中使用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(double fed induction generator)。雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)包括定子及轉(zhuǎn)子。定子與電網(wǎng)(電力系統(tǒng))直接連接。轉(zhuǎn)子與對(duì)該轉(zhuǎn)子進(jìn)行勵(lì)磁的轉(zhuǎn)換器(功率轉(zhuǎn)換裝置)相連接。另外，該轉(zhuǎn)子由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電，向電網(wǎng)供電。在上述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)因發(fā)生電網(wǎng)事故等而引起電網(wǎng)電壓降低。若電網(wǎng)電壓降低，則過大的電流會(huì)從轉(zhuǎn)子流入轉(zhuǎn)換器。另外，若因狂風(fēng)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子速度過快，則由于轉(zhuǎn)子側(cè)的電壓上升，因而，過大的電流會(huì)從轉(zhuǎn)子流入轉(zhuǎn)換器。上述電流會(huì)引起轉(zhuǎn)換器的過電流或過電壓。因而，為了保護(hù)轉(zhuǎn)換器不受上述過電流等的影響，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，已知有設(shè)置保護(hù)電路的方案(例如，參照日本國專利申請(qǐng)公開2006-230085號(hào)公報(bào))。然而，若想在電網(wǎng)事故時(shí)，也繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(LVRT :low voltage ride through 低電壓穿越)，目前只知有大型的保護(hù)電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于使用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的保護(hù)電路，該保護(hù)電路在發(fā)生系統(tǒng)事故的情況下也能夠繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。根據(jù)本發(fā)明的觀點(diǎn)的保護(hù)電路是保護(hù)與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的二次線圈相連接的功率轉(zhuǎn)換裝置的保護(hù)電路，包括整流單元，該整流單元與上述二次線圈相連接，對(duì)從上述二次線圈流入的功率進(jìn)行整流；功率消耗單元，該功率消耗單元用于消耗由上述整流單元進(jìn)行了整流后的功率；以及開關(guān)單元，該開關(guān)單元與上述功率消耗單元串聯(lián)連接，用于通過進(jìn)行導(dǎo)通/斷開來對(duì)流入上述功率消耗單元的功率進(jìn)行調(diào)整。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示實(shí)施方式1的保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3是表示實(shí)施方式1的控制裝置的控制方法的邏輯電路圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，說明本發(fā)明的各實(shí)施方式。(實(shí)施方式1)
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。此外，在以下的附圖中，對(duì)于相同部分標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略其詳細(xì)說明，而主要說明不同的部分。以下的實(shí)施方式也相同，省略重復(fù)的說明。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1包括雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6、電網(wǎng)5、保護(hù)電路10、控制裝置20、 BTB (back to back:背靠背)轉(zhuǎn)換器30(四象限轉(zhuǎn)換器)、交流電流檢測(cè)器Cl、及交流電壓檢測(cè)器Pl。雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6包括定子及轉(zhuǎn)子。利用風(fēng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。電網(wǎng)5與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6的定子側(cè)(一次側(cè))的線圈(一次線圈)直接連接電網(wǎng)5是接收由雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6發(fā)電所供給的功率的交流的電力系統(tǒng)。交流電流檢測(cè)器Cl對(duì)流過連接雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)子側(cè)(二次側(cè))的線圈(二次線圈)和BTB轉(zhuǎn)換器30的路徑的交流電流進(jìn)行檢測(cè)。交流電流檢測(cè)器Cl將檢測(cè)值作為交流電流信號(hào)SCl發(fā)送給控制裝置20。交流電壓檢測(cè)器Pl對(duì)施加到連接BTB轉(zhuǎn)換器30和電網(wǎng)5的路徑的交流電壓進(jìn)行檢測(cè)。交流電壓檢測(cè)器Pl將檢測(cè)值作為交流電壓信號(hào)SPl發(fā)送給控制裝置20。BTB轉(zhuǎn)換器30包括轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2、電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器3、電容器4、及直流電壓測(cè)定器 DPI。轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2和電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器3相互以直流鏈路連接各自的直流側(cè)。轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2將交流側(cè)與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6的二次線圈相連接。電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器3將交流側(cè)與電網(wǎng) 5相連接。轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2將由直流鏈路提供的直流功率轉(zhuǎn)換成交流功率。轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2 利用轉(zhuǎn)換后的交流功率對(duì)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6的二次線圈進(jìn)行勵(lì)磁。電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器3將由電網(wǎng)5提供的交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率。電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器3將轉(zhuǎn)換后的直流功率提供給直流鏈路。電容器4的兩個(gè)端子分別與直流鏈路的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)相連接。電容器4對(duì)施加到直流鏈路的直流功率進(jìn)行濾波。利用由直流鏈路提供的直流功率對(duì)電容器4進(jìn)行充電。 電容器4將所充電的能量向直流鏈路放電。直流電壓檢測(cè)器DPl的用于測(cè)量的兩個(gè)端子分別與直流鏈路的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)相連接。即，直流電壓檢測(cè)器DPl與電容器4的兩端相連接。直流電壓檢測(cè)器DPl對(duì)施加到直流鏈路(電容器4的兩端)的直流電壓進(jìn)行檢測(cè)。直流電壓檢測(cè)器DPl將檢測(cè)值作為直流電壓信號(hào)SDPl發(fā)送給控制裝置20。保護(hù)電路10與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6的二次線圈相連接。保護(hù)電路10是在電網(wǎng)5的電壓降低時(shí)或因狂風(fēng)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的速度過快時(shí)、保護(hù)不受流入轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2的過電流的影響的電路?？刂蒲b置20是控制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1的裝置。控制裝置20控制保護(hù)電路10。具體而言，控制裝置20在電網(wǎng)5發(fā)生事故時(shí)，使保護(hù)電路10進(jìn)行用于保護(hù)轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2的動(dòng)作?？刂蒲b置20在電網(wǎng)的事故復(fù)原時(shí)，使保護(hù)電路10停止用于保護(hù)轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2的動(dòng)作。圖2是表示本實(shí)施方式的保護(hù)電路10的結(jié)構(gòu)的電路圖。保護(hù)電路10包括二極管整流器13、開關(guān)元件16、電阻器15、及直流電壓檢測(cè)器DP2。開關(guān)元件16和電阻器15在二極管整流器13的直流側(cè)和兩端子之間串聯(lián)連接。 即，利用二極管整流器13、開關(guān)元件16、及電阻器15構(gòu)成閉合回路。二極管整流器13的交流側(cè)與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6的二次線圈相連接。二極管整流器13將由雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)6流入的交流電流整流為直流電流。開關(guān)元件16 是例如 IGBT(insulated gate bipolar transistor 絕緣柵雙極型晶體管).開關(guān)元件16與環(huán)流二級(jí)管反向并聯(lián)連接。開關(guān)元件16利用導(dǎo)通/斷開來調(diào)整流過電阻器15的電流。開關(guān)元件16由控制裝置20進(jìn)行開關(guān)控制。電阻器15消耗通過開關(guān)元件16流入的電流。由此，電阻器15消耗由二極管整流器13進(jìn)行了整流后的直流功率。在開關(guān)元件16導(dǎo)通的情況下，電阻器15消耗流入的電流。 在開關(guān)元件16斷開的情況下，由于無電流流入，因此電阻器15不消耗功率。直流電壓檢測(cè)器DP2對(duì)二極管整流器13的直流側(cè)的電壓(保護(hù)電路10的直流電壓)進(jìn)行檢測(cè)。直流電壓檢測(cè)器DP2將檢測(cè)值作為直流電壓檢測(cè)SDP2發(fā)送給控制裝置20。圖3是表示本實(shí)施方式的控制裝置20的控制方法的邏輯電路圖。表示控制裝置20的控制方法的邏輯電路包括過電壓檢測(cè)器21、23、25、過電流檢測(cè)器22、欠電壓檢測(cè)器M、消耗功率量檢測(cè)器沈、遲滯比較器27、OR電路Al、AND電路A2、 A3、及觸發(fā)器Fl。對(duì)過電壓檢測(cè)器21輸入由直流電壓檢測(cè)器DP1檢測(cè)出的表示直流鏈路的電壓的直流電壓信號(hào)SDP1。過電壓檢測(cè)器21在直流電壓信號(hào)SDPl為成為過電壓的規(guī)定的電壓以上的情況下，將信號(hào)設(shè)為“1”，并輸出到OR電路Al。過電壓檢測(cè)器21在直流電壓信號(hào)SDPl 比規(guī)定的電壓要低的情況下，將信號(hào)設(shè)為“0”，并輸出到OR電路Al。對(duì)過電流檢測(cè)器22輸入由交流電流檢測(cè)器Cl檢測(cè)出的表示流入BTB轉(zhuǎn)換器30 的電流的交流電流信號(hào)SC1。過電流檢測(cè)器22在交流電流信號(hào)SCl為成為過電流的規(guī)定的電流以上的情況下，將信號(hào)設(shè)為“1”，并輸出到OR電路Al。過電流檢測(cè)器22在交流電流信號(hào)SCl比規(guī)定的電流要少的情況下，將信號(hào)設(shè)為“0”，并輸出到OR電路Al。對(duì)過電壓檢測(cè)器23輸入由直流電壓檢測(cè)器DP2檢測(cè)出的表示保護(hù)電路10的直流電壓的直流電壓信號(hào)SDP2。過電壓檢測(cè)器23在直流電壓信號(hào)SDP2為成為過電壓的規(guī)定的電壓以上的情況下，將信號(hào)設(shè)為“1”，并輸出到OR電路Al。過電壓檢測(cè)器23在直流電壓信號(hào)SDP2比規(guī)定的電壓要低的情況下，將信號(hào)設(shè)為“0”，并輸出到OR電路Al。OR電路Al在從過電壓檢測(cè)器21、過電流檢測(cè)器22、及過電壓檢測(cè)器23輸入的信號(hào)中任一個(gè)為“1”的情況下，將信號(hào)設(shè)為“1”，并輸出到觸發(fā)器Fl的置位端。即，使觸發(fā)器 Fl置位。OR電路Al的信號(hào)的輸出為“1”表示電網(wǎng)5發(fā)生事故(電網(wǎng)5的電壓降低)。此外，盡管圖3中未圖示，OR電路Al在輸出信號(hào)“1”的情況下，將使開關(guān)元件16導(dǎo)通一定時(shí)間的一個(gè)脈沖不通過觸發(fā)器Fl來進(jìn)行輸出。對(duì)欠電壓檢測(cè)器M輸入由直流電壓檢測(cè)器DPl檢測(cè)出的表示直流鏈路的電壓的直流電壓信號(hào)SDP1。欠電壓檢測(cè)器M在直流電壓信號(hào)SDPl為看作為消除了過電壓的規(guī)定的電壓以下的情況下，將信號(hào)設(shè)為“1”，并輸出到AND電路A2。欠電壓檢測(cè)器對(duì)在直流電壓信號(hào)SDPl比規(guī)定的電壓要高的情況下，將信號(hào)設(shè)為“0”，并輸出到AND電路A2。對(duì)過電壓檢測(cè)器25輸入由交流電壓檢測(cè)器P1檢測(cè)出的表示電網(wǎng)5的電壓的交流電壓信號(hào)SP1。過電壓檢測(cè)器25在交流電壓信號(hào)SPl為看作為消除了電網(wǎng)5的電壓降低的規(guī)定電壓以上的情況下，將信號(hào)設(shè)為“1”，并輸出到AND電路A2。過電壓檢測(cè)器25在交流電壓信號(hào)SPl比規(guī)定的電壓要低的情況下，將信號(hào)設(shè)為“0”，并輸出到AND電路A2。對(duì)消耗功率量檢測(cè)器沈輸入由直流電壓檢測(cè)器DP2檢測(cè)出的表示保護(hù)電路10的直流電壓的直流電壓信號(hào)SDP2。消耗功率量檢測(cè)器沈基于直流電壓信號(hào)SDP2來運(yùn)算消耗功率量。消耗功率量是通過將施加到保護(hù)電路10(電阻器15)的直流電壓、電阻器15的電阻值、及開關(guān)元件16的導(dǎo)通時(shí)間(電阻器15的功率消耗時(shí)間)全部相乘而進(jìn)行計(jì)算的。 消耗功率量檢測(cè)器26在消耗功率量為規(guī)定值以下的情況下，將信號(hào)設(shè)為“ 1”，并輸出到AND 電路A2。消耗功率量檢測(cè)器沈在消耗功率量超過規(guī)定值的情況下，將信號(hào)設(shè)為“0”，并輸出到AND電路A2。AND電路A2在從欠電壓檢測(cè)器M、過電流檢測(cè)器25、及消耗功率量檢測(cè)器沈輸入的信號(hào)都為“1”的情況下，將信號(hào)設(shè)為“1”，并輸出到觸發(fā)器Fl的復(fù)位端。即，使觸發(fā)器Fl 復(fù)位。AND電路A2所輸出的信號(hào)“1”表示消除了電網(wǎng)5的事故(電網(wǎng)5的電壓降低)(欠電壓檢測(cè)器M及過電壓檢測(cè)器25輸出“1”)、且保護(hù)電路10所消耗的功率量減少(消耗功率量檢測(cè)器26輸出“1 “)。若觸發(fā)器Fl利用OR電路Al而置位，則向AND電路A3輸出“1”。另外，若觸發(fā)器 Fl利用OR電路Al而置位，則輸出使轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2停止的信號(hào)。若觸發(fā)器Fl利用AND電路A2而復(fù)位，則向AND電路A3輸出“0”。但在觸發(fā)器Fl 置位的情況下(OR電路Al的輸出為“1”的情況)，不會(huì)復(fù)位。即，觸發(fā)器Fl是置位優(yōu)先的電路。對(duì)遲滯比較器27設(shè)定有閾值。閾值可分為上限值和下限值。對(duì)遲滯比較器27輸入由直流電壓檢測(cè)器DP2檢測(cè)出的表示保護(hù)電路10的直流電壓的直流電壓信號(hào)SDP2。遲滯比較器27在直流電壓信號(hào)SDP2超過上限值的情況下，將信號(hào)由“0”轉(zhuǎn)換為“1”，并輸出到AND電路A3。遲滯比較器27在直流電壓信號(hào)SDP2小于下限值的情況下，將信號(hào)由“1” 轉(zhuǎn)換為“0”，并輸出到AND電路A3。AND電路A3在從觸發(fā)器Fl及遲滯比較器27輸入的信號(hào)都為“ 1，，的情況下，使開關(guān)元件16導(dǎo)通。AND電路A3在所輸入的信號(hào)中任一方為“0”的情況下，使開關(guān)元件16斷開。根據(jù)本實(shí)施方式，利用開關(guān)元件16和電阻器15的結(jié)構(gòu)，能夠消耗流入轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2的電流。因而，能夠使保護(hù)電路10實(shí)現(xiàn)小型化。另外，由于通過使開關(guān)元件16導(dǎo)通/斷開來消耗功率，因此利用控制裝置20能夠重復(fù)進(jìn)行保護(hù)電路10的功率消耗動(dòng)作和停止消耗動(dòng)作。由此，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1中，即使發(fā)生電網(wǎng)事故，也能夠繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。(實(shí)施方式2)圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的保護(hù)電路IOA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。保護(hù)電路IOA采用向?qū)嵤┓绞?的保護(hù)電路10追加電容器17的結(jié)構(gòu)。其它方面都與保護(hù)電路10相同。電容器17對(duì)由二極管整流器13進(jìn)行了整流后的直流功率進(jìn)行濾波。根據(jù)本實(shí)施方式，除了實(shí)施方式1的作用效果，還能獲得以下的作用效果。
通過設(shè)置電容器17，能夠?qū)τ啥O管整流器13進(jìn)行了整流后的直流功率進(jìn)行濾波，因而，能夠使由直流電壓檢測(cè)SDP2檢測(cè)出的直流電壓(電容器17的兩端電壓)穩(wěn)定。 另外，能夠使流過開關(guān)元件16的電流穩(wěn)定。因而，利用控制裝置20，能夠使保護(hù)電路IOA比實(shí)施方式1的保護(hù)電路10進(jìn)行更穩(wěn)定的保護(hù)動(dòng)作。(實(shí)施方式3)圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的保護(hù)電路IOB的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。保護(hù)電路IOB采用向?qū)嵤┓绞?的保護(hù)電路IOA追加晶閘管14及二極管18的結(jié)構(gòu)。其它方面都與保護(hù)電路IOA相同。晶閘管14是使由保護(hù)電路IOB的二極管整流器13進(jìn)行的整流后的直流電壓短路的元件。設(shè)置二極管18，使得在使晶閘管14導(dǎo)通時(shí)，來自電容器17的電流不會(huì)流入晶閘管 14。由此，能夠減小晶閘管14的容量。即，晶閘管14只需要具有能夠與從雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī) 6流出來的電流相對(duì)應(yīng)的容量以上即可。利用控制裝置20來控制晶閘管14進(jìn)行動(dòng)作。在電容器4的兩端的電壓(直流電壓檢測(cè)器DPl檢測(cè)出的直流電壓)或電容器17的兩端的電壓(直流電壓檢測(cè)器DP2檢測(cè)出的直流電壓)異常上升的情況下，控制裝置20使晶閘管14導(dǎo)通。根據(jù)本實(shí)施方式，可獲得實(shí)施方式2的作用效果。而且，通過對(duì)保護(hù)電路IOB設(shè)置晶閘管14的保護(hù)功能，從而能夠更可靠地保護(hù)BTB轉(zhuǎn)換器30 (轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器2)。此外，在各實(shí)施方式中，作為使開關(guān)元件16導(dǎo)通的條件，是對(duì)直流鏈路的過電壓 (由過電壓檢測(cè)器21檢測(cè))、流入BTB轉(zhuǎn)換器30的過電流(由過電流檢測(cè)器22檢測(cè))、及保護(hù)電路10的直流電壓的過電壓(由過電壓檢測(cè)器23檢測(cè))進(jìn)行檢測(cè)，取它們的邏輯和來決定，但并不限于此。使開關(guān)元件16導(dǎo)通的條件只要是表示電網(wǎng)5發(fā)生事故(或，電網(wǎng) 5的電壓降低)的條件，則也可以是其他結(jié)構(gòu)。例如，也可以將輸入OR電路Al的條件中的兩個(gè)以上的條件取邏輯積進(jìn)行輸出，來使開關(guān)元件16導(dǎo)通。同樣地，使開關(guān)元件16斷開的條件只要是表示電網(wǎng)5的事故復(fù)原(或，電網(wǎng)5的電壓恢復(fù))的條件，則也可以是不同于實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。例如，也可以根據(jù)直流鏈路電壓的欠電壓(欠電壓檢測(cè)器M進(jìn)行檢測(cè))、電網(wǎng)5的電壓復(fù)原(過電壓檢測(cè)器25進(jìn)行檢測(cè))、 或規(guī)定值以下的功率消耗(消耗功率量檢測(cè)器26進(jìn)行檢測(cè))中的一個(gè)或兩個(gè)以上的組合的邏輯積，來使開關(guān)元件16斷開。在各實(shí)施方式中，在使開關(guān)元件16成為導(dǎo)通狀態(tài)的條件(AND電路A3的輸入)中， 采用通過遲滯比較器27對(duì)保護(hù)電路10的直流電壓進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)，但是也可以不使用遲滯比較器而使用通常的比較器。各實(shí)施方式的控制裝置20的控制(圖3所示的控制)可以由軟件構(gòu)成，也可以由硬件構(gòu)成，也可以由其組合構(gòu)成。此外，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，只要在實(shí)施階段不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)，能夠改變構(gòu)成要素來具體實(shí)現(xiàn)。另外，通過適當(dāng)?shù)亟M合上述實(shí)施方式所揭示的多個(gè)構(gòu)成要素，能夠形成各種發(fā)明。例如，也可以從實(shí)施方式所示出的所有構(gòu)成要素中刪除幾個(gè)構(gòu)成要素。而且，還可以適當(dāng)?shù)亟M合不同實(shí)施方式中的構(gòu)成要素。
工業(yè)上的實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種使用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的保護(hù)電路， 該保護(hù)電路能夠確保LVRT，并能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)電路，是保護(hù)與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的二次線圈相連接的功率轉(zhuǎn)換裝置的保護(hù)電路，其特征在于，包括整流單元，該整流單元與所述二次線圈相連接，對(duì)從所述二次線圈流入的功率進(jìn)行整流；功率消耗單元，該功率消耗單元用于消耗由所述整流單元進(jìn)行了整流后的功率；以及開關(guān)單元，該開關(guān)單元與所述功率消耗單元串聯(lián)連接，用于通過導(dǎo)通/斷開來對(duì)流入所述功率消耗單元的功率進(jìn)行調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，包括電容器，該電容器對(duì)流入所述功率消耗單元的功率進(jìn)行濾波。
3.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，包括短路單元，該短路單元用于將由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓進(jìn)行短路。
4.如權(quán)利要求2所述的保護(hù)電路，其特征在于，包括短路單元，該短路單元用于將由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓進(jìn)行短路。
5.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)；轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器與所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的二次線圈相連接； 電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器，該電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器將直流側(cè)通過直流鏈路與所述轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器的直流側(cè)相連接，將交流側(cè)與電網(wǎng)相連接；保護(hù)電路，該保護(hù)電路與所述二次線圈相連接，用于保護(hù)所述轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器；以及控制單元，該控制單元控制所述保護(hù)電路， 所述保護(hù)電路包括整流單元，該整流單元對(duì)從所述二次線圈流入的功率進(jìn)行整流； 功率消耗單元，該功率消耗單元用于消耗由所述整流單元進(jìn)行了整流后的功率；以及開關(guān)單元，該開關(guān)單元與所述功率消耗單元串聯(lián)連接，用于通過導(dǎo)通/斷開來對(duì)流入所述功率消耗單元的功率進(jìn)行調(diào)整。
6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述保護(hù)電路包括用于對(duì)流入所述功率消耗單元的功率進(jìn)行濾波的電容器。
7.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括所述保護(hù)電路包括用于將由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓進(jìn)行短路的短路單元。
8.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元在所述電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，使所述保護(hù)電路進(jìn)行用于保護(hù)的動(dòng)作。
9.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括過電流檢測(cè)單元，該過電流檢測(cè)單元對(duì)流過所述轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器的電流的過電流進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述過電流檢測(cè)單元檢測(cè)出過電流的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
10.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元，該直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元對(duì)所述直流鏈路的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
11.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元，該保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元對(duì)由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
12.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元，該保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元對(duì)由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元包括比較器，該比較器在由所述保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的電壓超過閾值的情況下，使所述開關(guān)單元導(dǎo)通，在所述保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的電壓為閾值以下的情況下，使所述開關(guān)單元斷開。
13.如權(quán)利要求12所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述比較器是遲滯比較器。
14.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元，該直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元對(duì)所述直流鏈路的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓復(fù)原的情況下，使所述開關(guān)單元停止。
15.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括欠電壓檢測(cè)單元，該欠電壓檢測(cè)單元對(duì)所述電網(wǎng)的電壓的欠電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述欠電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出欠電壓復(fù)原的情況下，使所述開關(guān)單元停止。
16.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括消耗功率量測(cè)量單元，該消耗功率量測(cè)量單元對(duì)由所述功率消耗單元所消耗的功率量進(jìn)行測(cè)量，所述控制單元在由所述消耗功率量測(cè)量單元所測(cè)量的功率量為規(guī)定值以下的情況下， 使所述開關(guān)單元停止。
17.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述保護(hù)電路包括用于將由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓進(jìn)行短路的短路單元。
18.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元在所述電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，使所述保護(hù)電路進(jìn)行用于保護(hù)的動(dòng)作。
19.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括過電流檢測(cè)單元，該過電流檢測(cè)單元對(duì)流過所述轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器的電流的過電流進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述過電流檢測(cè)單元檢測(cè)出過電流的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
20.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元，該直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元對(duì)所述直流鏈路的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
21.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元，該保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元對(duì)由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
22.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元，該保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元對(duì)由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元包括比較器，該比較器在由所述保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的電壓超過閾值的情況下，使所述開關(guān)單元導(dǎo)通，在所述保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的電壓為閾值以下的情況下，使所述開關(guān)單元斷開。
23.如權(quán)利要求22所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述比較器是遲滯比較器。
24.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元，該直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元對(duì)所述直流鏈路的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓復(fù)原的情況下，使所述開關(guān)單元停止。
25.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括欠電壓檢測(cè)單元，該欠電壓檢測(cè)單元對(duì)所述電網(wǎng)的電壓的欠電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述欠電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出欠電壓復(fù)原的情況下，使所述開關(guān)單元停止。
26.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括消耗功率量測(cè)量單元，該消耗功率量測(cè)量單元對(duì)由所述功率消耗單元所消耗的功率量進(jìn)行測(cè)量，所述控制單元在由所述消耗功率量測(cè)量單元所測(cè)量的功率量為規(guī)定值以下的情況下， 使所述開關(guān)單元停止。
27.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元在所述電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，使所述保護(hù)電路進(jìn)行用于保護(hù)的動(dòng)作。
28.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括過電流檢測(cè)單元，該過電流檢測(cè)單元對(duì)流過所述轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器的電流的過電流進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述過電流檢測(cè)單元檢測(cè)出過電流的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
29.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元，該直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元對(duì)所述直流鏈路的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
30.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元，該保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元對(duì)由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述保護(hù)電路過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓的情況下，使所述開關(guān)單元進(jìn)行動(dòng)作。
31.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元，該保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元對(duì)由所述整流單元進(jìn)行了整流后的電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元包括比較器，該比較器在由所述保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的電壓超過閾值的情況下，使所述開關(guān)單元導(dǎo)通，在所述保護(hù)電路電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的電壓為閾值以下的情況下，使所述開關(guān)單元斷開。
32.如權(quán)利要求31所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 所述比較器是遲滯比較器。
33.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元，該直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元對(duì)所述直流鏈路的電壓的過電壓進(jìn)行檢測(cè)，所述控制單元在由所述直流鏈路電壓過電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出過電壓復(fù)原的情況下，使所述開關(guān)單元停止。
34.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括欠電壓檢測(cè)單元，該欠電壓檢測(cè)單元對(duì)所述電網(wǎng)的電壓的欠電壓進(jìn)行檢測(cè)， 所述控制單元在由所述欠電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出欠電壓復(fù)原的情況下，使所述開關(guān)單元停止。
35.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括消耗功率量測(cè)量單元，該消耗功率量測(cè)量單元對(duì)由所述功率消耗單元所消耗的功率量進(jìn)行測(cè)量，所述控制單元在由所述消耗功率量測(cè)量單元所測(cè)量的功率量為規(guī)定值以下的情況下， 使所述開關(guān)單元停止。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種保護(hù)與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(6)的二次線圈相連接的轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)換器(2)的保護(hù)電路(10)，包括二極管整流器(13)，該二極管整流器(13)與二次線圈相連接，對(duì)從二次線圈流入的功率進(jìn)行整流；電阻器(15)，該電阻器(15)用于消耗由二極管整流器(13)進(jìn)行了整流后的功率；以及開關(guān)元件(16)，該開關(guān)元件從屬請(qǐng)求項(xiàng)(16)與電阻器(15)串聯(lián)連接，用于對(duì)流入電阻器(15)的功率進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號(hào)H02P9/00GK102282756SQ20098015489
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者R·A·因森澤費(fèi)格羅亞, 左右田學(xué), 野村純一 申請(qǐng)人:東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會(huì)社