风电变流器功率单元及风力发电机组制造技术

本实用新型专利技术提供了一种风电变流器功率单元及风力发电机组。该风电变流器功率单元包括：至少两个风电变流器功率子单元，每个风电变流器功率子单元包括柜体、整流功率模块、逆变功率模块，整流功率模块固定安装在柜体的一侧，逆变功率模块固定安装在柜体的相对一侧，整流功率模块和逆变功率模块的直流侧通过母线连接。该风电变流器功率单元有效解决了母线跨柜连接的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风电变流器功率单元及风力发电机组。
技术介绍
在现有的风力发电机组变流器功率单元中，若变流器功率单元需要使用两组或更多整流功率模块和逆变功率模块时，通常按照功能对功率模块进行划分，即将两个功能一致的功率模块划分至一个柜体内。如将两个整流功率模块划分至一个柜体内，两个逆变功率模块划分至另一柜体内。这样一来，整流功率模块与逆变功率模块的直流侧在连接时需要母线跨柜进行连接。如图1所示，柜体11’中设置两个逆变功率模块，柜体12’中设置两个整流功率模块，在进行整流模块与逆变模块之间的连接时，需要母线1’穿过柜体连接。这致使母线长度较长，材料成本高，母线固定点增多，同时需要增加非金属固定件进行固定，造成装配、维修复杂、所用工时长的问题，此外，由于铜排搭接点多，不利于铜排的散热。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种风电变流器功率单元及风力发电机组，以解决连接整流功率模块和逆变功率模块直流侧的母线跨柜连接带来的母线线路过长、不易散热以及装配复杂的问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是:—种风电变流器功率单元，包括至少两个风电变流器功率子单元，每个风电变流器功率子单元包括柜体、整流功率模块、逆变功率模块，所述整流功率模块固定安装在柜体的一侧，所述逆变功率模块固定安装在柜体的相对一侧，所述整流功率模块和所述逆变功率模块的直流侧通过母线连接。较优地，所述整流功率模块包括第一 IGBT功率模块、第一电容模组以及第一电路板，所述第一电容模组与所述第一 IGBT功率模块并联，所述第一电路板与所述第一 IGBT功率模块的控制端相连接，用于控制整流功率模块实现直流输出。较优地，所述逆变功率模块包括第二 IGBT功率模块、第二电容模组以及第二电路板，所述第二电容模组与第二 IGBT功率模块并联，所述第二电路板与所述第二 IGBT功率模块的控制端相连接，用于控制逆变功率模块实现交流输出。较优地，所述母线与所述整流功率模块之间设置有第一开关。较优地，所述母线与所述逆变功率模块之间设置有第二开关。较优地，所述第一开关和/或第二开关为熔断器或者断路器。较优地，所述整流功率模块通过第一支撑件固定安装在所述柜体的第一侧，所述逆变功率模块通过第二支撑件固定安装在所述柜体的第二侧。较优地，所述第一支撑件和/或第二支撑件均为绝缘母线固定架。本技术的另一方面，提供一种风力发电机组，包括变流器控制模块，该变流器控制模块包括上述风电变流器功率单元。本技术的实施效果是:整流功率模块与逆变功率模块设置在一个柜体中，结构简单，能够避免母线跨柜连接造成的母线过长，装配复杂及不易散热等问题。【附图说明】图1为传统变流器功率单元正视图；图2为技术的实施例的变流器功率单元及直流母线连接正视图；图3为技术的实施例的变流器功率单元及直流母线连接俯视图。附图标记说明:其中:1’ -现有技术中的母线；3’ -现有技术中的整流功率模块；4’ -现有技术中的逆变功率模块；11’、12’ -现有技术中的柜体；1-母线；11_柜体；23_逆变功率模块；24-整流功率模块；51_第一开关；52_第二开关；61_第一支撑件；62_第二支撑件；71_第一 IGBT功率模块、72-第二 IGBT功率模块；81_第一电容模组、82-第二电容模组；91_第一电路板、92-第二电路板。【具体实施方式】为了使技术技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本技术的一种变流器功率单元进行详细描述。如图2和图3所示，根据本技术的实施例，风电变流器功率单元包括至少两个风电变流器功率子单元，每个风电变流器功率子单元包括:柜体11、整流功率模块24、逆变功率模块23。柜体11用于承载并保护其它部件。整流功率模块24固定安装在柜体11的第一侧，通常来说是风电变流器功率单元安装到位后其与发电机连接的一侧，其主要用于接收发电机输出的交流电并将其转化为直流电。逆变功率模块23固定安装在柜体11的与第一侧相对的第二侧，通常来说是风电变流器功率单元安装到位后其与电网连接的一侧，其主要用于将整流功率模块24输出的直流电再转变成交流电并入电网。整流功率模块24和逆变功率模块23的直流侧通过母线I连接。由于整流功率模块24和逆变功率模块23设置在同一柜体11内，因而连接两者的母线I可以避免穿过柜体的柜壁，进而可以大大缩短所需母线的长度，直接降低了材料使用成本，且柜体11上无需打孔，更有利保证柜体11的密封性和提高柜体11的防护等级，同时解决了母线因架设过长带来的装配复杂及母线不易散热的问题。本技术打破了传统的变流器功率单元布局特点，当需要使用两组或两组以上的整流功率模块和逆变功率模块时，本领域技术人员在进行分组时，往往将功能一致的两个模块划分至一个柜体，即两个整流功率模块划分至一个柜体，两个逆变功率模块划分至一个柜体，因此带来整流功率模块和逆变功率模块在进行母线连接时，需要母线跨柜进行连接。本技术克服了以上技术偏见，在模块分组时，将整流功率模块24和逆变功率模块23按照一次进线来进行分组，设置并安装在一个柜体11中。作为一种可实施方式，整流功率模块24包括第一 IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)功率模块71 (即绝缘栅双极型晶体管)、第一电容模组81、第一电路板91等基本单元，其中，第一电容模组81与第一 IGBT功率模块71并联，用于控制电能质量，第一电路板91 (第一电路板91上设置有控制电路)与第一 IGBT功率模块71的控制端相连接，用于控制整流功率模块24实现直流输出(即控制整当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电变流器功率单元，其特征在于，包括至少两个风电变流器功率子单元，每个风电变流器功率子单元包括柜体(11)、整流功率模块(24)和逆变功率模块(23)，所述整流功率模块(24)固定安装在所述柜体(11)内的第一侧，所述逆变功率模块(23)固定安装在所述柜体内的与所述第一侧相对的第二侧，所述整流功率模块(24)的直流侧和所述逆变功率模块(23)的直流侧通过母线(1)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，周全增，杨建超，郭海荣，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11