風電變流器裝置和變流器裝置的制造方法
【專利摘要】一種風電變流器裝置，包含：多個網側變流器、多個機側變流器以及直流母線模塊。網側變流器各包含電性耦接于電網的網側輸出端口與第一及一第二直流輸入端口，且任兩個相鄰的網側變流器分別包含的第二與第一直流輸入端口相串聯。機側變流器各包含電性耦接于發電機裝置的機側輸入端口與第一及第二直流輸出端口，且任兩個相鄰的機側變流器分別包含的第二及第一直流輸出端口相串聯。直流母線模塊電性耦接于網側變流器及機側變流器間。
【專利說明】
風電變流器裝置和變流器裝置
技術領域
[0001]本發明是有關于一種電力技術，且特別是有關于一種變流器裝置。
【背景技術】
[0002]隨著可再生能源的不斷發展，風電變流器作為風力發電的核心部分，也不斷作為技術人員改進的重點。在電驅動變頻器和發電用變流器的領域，可能會根據系統容量的增加而使用多個變流器。然而，使用多個變流器常需多個長距離的直流母線進行電壓的傳輸，如在直流傳輸能量部分的成本無法下降，將無法提升整體變流器的效能。另外，當電機和發電機距離較遠，亦即，發電機側的變流器與電機側的變流器較遠的情況下，也會使用多個變流器常需多個長距離的直流母線進行電壓的傳輸，如在直流傳輸能量部分的成本無法下降，將無法提升整體變流器的效能。
[0003]因此，如何設計一個新的變流器裝置，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004]因此，本發明的一方面是在于提供一種風電變流器裝置，包含:多個網側變流器、多個機側變流器以及直流母線模塊。網側變流器各包含電性耦接于電網的多個網側輸出端口、第一直流輸入端口以及第二直流輸入端口，且任兩個相鄰的網側變流器其中之一的第二直流輸入端口與另一網側變流器的第一直流輸入端口相串聯。機側變流器各包含電性耦接于發電機裝置的多個機側輸入端口、第一直流輸出端口以及第二直流輸出端口，且任兩個相鄰的機側變流器其中之一的第二直流輸出端口與另一機側變流器的第一直流輸出端口相串聯。直流母線模塊電性耦接于網側變流器及機側變流器間。
[0005]本發明的另一方面是在于提供一種風電變流器裝置，包含:n個網側變流器、2n個機側變流器以及直流母線模塊。網側變流器各包含電性耦接于電網的多個網側輸出端口、第一直流輸入端口、中性點輸入端口以及第二直流輸入端口。機側變流器各包含電性耦接于發電機裝置的多個機側輸入端口、第一直流輸出端口以及第二直流輸出端口，且第2n_l機側變流器的第二直流輸出端口與第2n機側變流器的第一直流輸出端口相串聯。直流母線模塊電性耦接于網側變流器及機側變流器間。其中n> = I。
[0006]本發明的又一方面是在于提供一種風電變流器裝置，包含:2η個網側變流器、η個機側變流器以及直流母線模塊。網側變流器各包含電性耦接于電網的多個網側輸出端口、第一直流輸入端口以及第二直流輸入端口，且第2η-1網側變流器的第二直流輸入端口與第2η網側變流器的第一直流輸入端口相串聯。機側變流器各包含電性耦接于發電機裝置的多個機側輸入端口、第一直流輸出端口、中性點輸出端口以及第二直流輸出端口。直流母線模塊電性耦接于網側變流器及機側變流器間。其中η> = I。
[0007]本發明的又一方面是在于提供一種變流器裝置，包含:多個第一機側變流器、多個第二機側變流器以及直流母線模塊。第一機側變流器各包含電性耦接于電機裝置的多個電機側輸出端口、第一直流輸入端口以及第二直流輸入端口，且任兩個相鄰的第一變流器其中之一的第二直流輸入端口與另一第一變流器的第一直流輸入端口相串聯。第二機側變流器各包含電性耦接于發電機裝置的多個發電機側輸入端口、第一直流輸出端口以及第二直流輸出端口，且任兩個相鄰的第二變流器其中之一的第二直流輸出端口與另一第二變流器的第一直流輸出端口相串聯。直流母線模塊電性耦接于第一機側變流器及第二機側變流器間。
[0008]應用本發明的優點在于風電變流器裝置可通過電性耦接任兩個相鄰的網側變流器間的第一直流輸入端口及第二直流輸入端口將網側變流器串聯，以及電性耦接任兩個相鄰的機側變流器間的第一直流輸出端口及第二直流輸出端口將機側變流器串聯，而輕易地達到上述目的。在其他變流器裝置中可通過電性耦接任兩個相鄰的第一變流器間的第一直流輸入端口及第二直流輸入端口將第一變流器串聯，以及電性耦接任兩個相鄰的第二變流器間的第一直流輸出端口及第二直流輸出端口將第二變流器串聯，而輕易地達到上述目的。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置的電路圖；
[0010]圖2為本發明一實施例中，從屬機側控制模塊的方塊圖；
[0011]圖3為本發明一實施例中，主要機側控制模塊的方塊圖；
[0012]圖4為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置的電路圖；
[0013]圖5為本發明一實施例中，機側控制模塊的方塊圖；
[0014]圖6為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置的電路圖:
[0015]圖7為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置的電路圖:
[0016]圖8為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置的電路圖；
[0017]圖9為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置的電路圖；
[0018]圖10為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置的電路圖；
[0019]圖11為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置的電路圖；
[0020]圖12為本發明一實施例中，一種變流器裝置的電路圖。
[0021]其中，附圖標記說明如下:
[0022]1:風電變流器裝置
[0023]10A-10C:網側變流器
[0024]11A、IIB:從屬機側控制模塊
[0025]IlC:主要機側控制模塊
[0026]12A-12C:機側變流器
[0027]13A-13C:斬波電路
[0028]140、142:直流母線
[0029]16:電網
[0030]160:變壓器
[0031]18:發電機裝置
[0032]200:電流提取單元
[0033]202:第一轉換單元
[0034]204:第一計算單元
[0035]206:電壓提取單元
[0036]208:壓差計算單元
[0037]210:電壓控制單元
[0038]212:第二計算單元
[0039]214:第一電流控制單元
[0040]216:第二電流控制單元
[0041]218:第二轉換單元
[0042]300:電流提取單元
[0043]302:第一轉換單元
[0044]304:第一計算單元
[0045]306:第二計算單元
[0046]308:第一電流控制單元
[0047]310:第二電流控制單元
[0048]312:第二轉換單元
[0049]41A-41C:機側控制模塊
[0050]400、402、404、406:直流母線
[0051]500:電流提取單元
[0052]502:第一轉換單元
[0053]504:第一計算單元
[0054]506:第二計算單元
[0055]508:第一電流控制單元
[0056]510:第二電流控制單元
[0057]512:第二轉換單元
[0058]6:風電變流器裝置
[0059]7:風電變流器裝置
[0060]70A-70B:網側變流器
[0061]71A-71B:機側控制模塊
[0062]72A-72B:機側變流器
[0063]8:風電變流器裝置
[0064]80A:網側變流器
[0065]81A-81B:機側控制模塊
[0066]82A-82B:機側變流器
[0067]83A-83B:斬波電路
[0068]9:風電變流器裝置
[0069]90A-90B:網側變流器
[0070]92A:機側變流器
[0071]93A-93B:斬波電路
[0072]10:風電變流器裝置
[0073]100A-100B:網側變流器
[0074]101A-101D:機側控制模塊
[0075]102A-102D:機側變流器
[0076]13A-1O3D:斬波電路
[0077]1000-1004:直流母線
[0078]11OA-11OD:網側變流器
[0079]1100-1104:直流母線
[0080]11:風電變流器裝置[0081 ]11IA-1IIB:機側控制模塊
[0082]112A-112B:機側變流器
[0083]113A-113C:斬波電路
[0084]12:變流器裝置
[0085]120A-120B:第一機側變流器
[0086]121A-121B:控制模塊
[0087]122A-122B:第二機側變流器
[0088]124:電機裝置
[0089]126:發電機裝置
【具體實施方式】
[0090]請參照圖1。圖1為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置I的電路圖。風電變流器裝置I包含:網側變流器10A-10C、機側變流器12A-12C以及直流母線模塊，網側變流器與機側變流器分別設置于風電系統的塔上與塔下部分，其中機側變流器12A-12C設置于風電系統的塔架頂部的機艙內，網側變流器10A-10C設置于塔架的底部或者塔架的外部，可降低塔上部份與塔下部份之間傳送信號所需的電纜成本，而且還可均衡塔上的承重負荷。
[0091]于一實施例中，網側變流器10A-10C可包含相同的元件。以網側變流器1A為例，于本實施例中網側變流器為兩電平變流器，并具有電性耦接于電網16的多個網側輸出端口(例如3個網側輸出端口)N1-N3、第一直流輸入端口 INl以及第二直流輸入端口 IN2。于一實施例中，網側輸出端口 N1-N3通過變壓器160電性耦接于電網16。
[0092]網側變流器10A-10C中任兩個相鄰的網側變流器通過第一直流輸入端口 INl及第二直流輸入端口 IN2相串聯。以網側變流器1A及1B為例，網側變流器1A的第二直流輸入端口 IN2與網側變流器1B的第一直流輸入端口 INl相串聯。類似地，網側變流器1B的第二直流輸入端口 IN2與網側變流器1C的第一直流輸入端口 INl相串聯。
[0093]于一實施例中，機側變流器12A-12C的數目與網側變流器10A-10C的數目相等。并且機側變流器12A-12C可包含相同的元件。以機側變流器12A為例，于本實施例中機側變流器為兩電平變流器，并具有電性耦接于發電機裝置18的多個機側輸入端口(例如3個機側輸入端口)01-03、第一直流輸出端口 OUTl以及第二直流輸出端口 0UT2。于一實施例中，發電機裝置18為多組繞組的永磁同步發電機裝置、電勵磁同步發電機裝置或感應發電機裝置，其中每組繞組包含3個繞組(圖中未示出)。以機側變流器12A為例，于本實施例中，發電機裝置18中的一組繞組的3個繞組分別對應電性耦接于機側輸入端口 01-03。于一實施例中，機側變流器可以通過電感或電容等濾波電路(圖中未示出)耦接于發電機裝置。
[0094]機側變流器12A-12C中任兩個相鄰的機側變流器通過第一直流輸出端口 OUTl以及第二直流輸出端口 0UT2相串聯。以機側變流器12A及12B為例，機側變流器12A的第二直流輸出端口 0UT2與機側變流器12B的第一直流輸出端口 OUTl相串聯。類似地，機側變流器12B的第二直流輸出端口 0UT2與機側變流器12C的第一直流輸出端口 OUTl相串聯。
[0095]直流母線模塊于本實施例中僅包含兩個直流母線140及142，并對應于兩個位于邊緣的網側變流器1A及1C以及兩個位于邊緣的機側變流器12A及12C。其中，直流母線140電性耦接網側變流器1A的第一直流輸入端口 INl以及機側變流器12A的第一直流輸出端口 OUTl。直流母線142電性耦接網側變流器1C的第二直流輸入端口 IN2以及機側變流器12C的第二直流輸出端口 0UT2。而中間的各對第一直流輸入端口 INl、第一直流輸出端口 OUTl與第二直流輸入端口 IN2、第二直流輸出端口 0UT2間，則并不設置直流母線。
[0096]于一實施例中，直流母線模塊還包含母線電容C1-C6，分別電性耦接于各網側變流器10A-10C的第一直流輸入端口 INl及第二直流輸入端口 IN2間，以及各機側變流器12A-12C的第一直流輸出端口 OUTl及該第二直流輸出端0UT2 口間，以提供這些端口的電壓的支撐作用。
[0097]于一實施例中，風電變流器裝置I還包含斬波電路13A、13B和13C，斬波電路13A-13C分別設置于母線電容C4兩端、母線電容C5兩端和母線電容C6兩端，用以對機側變流器12A-12C進行均壓保護。以斬波電路13A為例，斬波電路13A包括可控型功率半導體開關、電阻以及兩個二極管；可控型功率半導體開關的集電極連接于一個二極管的陰極和母線電容C4的一端，可控型功率半導體開關的發射極電性連接于該二極管的陽極；電阻的一端連接于可控型功率半導體開關的發射極，電阻的另一端連接于母線電容C4的另一端，另一二極管并聯連接于電阻的兩端。于其他實施例中，風電變流器裝置I還包含斬波電路分別設置于電性耦接于各網側變流器的第一直流輸入端口及第二直流輸入端口間的母線電容兩端，以及電性耦接于各機側變流器的第一直流輸出端口及該第二直流輸出端口間的母線電容兩端，用以對機側變流器和網側變流器進行均壓保護。
[0098]因此，本發明的風電變流器裝置I可通過電性耦接任兩個相鄰的網側變流器10A-10C間的第一直流輸入端口 INl及第二直流輸入端口 IN2將網側變流器10A-10C串聯，以及電性耦接任兩個相鄰的機側變流器12A-12C間的第一直流輸出端口 OUTl及第二直流輸出端口 0UT2將機側變流器12A-12C串聯。
[0099]進一步地，由于僅在網側變流器1A的第一直流輸入端口 INl以及機側變流器12A的第一直流輸出端口 OUTl間，以及網側變流器1C的第二直流輸入端口 IN2以及機側變流器12C的第二直流輸出端口 0UT2間設置直流母線140與142。采用機側變流器串聯耦接和網側變流器串聯耦接的結構，使得處于兩個邊緣的網側變流器或機側變流器之間的直流電壓的大小可由串聯的網側變流器和機側變流器的數目來調整，使得風電變流器裝置的設計更加靈活，進而使得網側變流器10A-10C與機側變流器12A-12C間的直流母線數目及成本可大幅下降。
[0100]于一實施例中，圖1所示的機側變流器12A-12C包含一個主要機側變流器，以及多個從屬機側變流器。于一實施例中，可設定例如，但不限于機側變流器12C做為主要機側變流器，而機側變流器12A、12B則做為從屬機側變流器。
[0101]以下將就主要機側變流器以及從屬機側變流器的控制方式進行更詳細的說明。
[0102]風電變流器裝置I還包含從屬機側控制模塊IlA及11B，主要機側控制模塊11C，其中從屬機側控制模塊IlA及IlB各對應于上述的從屬機側變流器12A及12B其中之一，主要機側控制模塊IlC對應于上述的主要機側變流器12C。
[0103]從屬機側控制模塊IIA及IIB用以接收并根據對應從屬機側變流器12A及12B的機側輸入端口 01-03的三相從屬輸入電流量11-12，機側變流器12A及12B的第一直流輸出端口 OUTl和第二直流輸出端口 0UT2間的從屬直流電壓量(亦即，直流母線電壓)Vd。—y以及主要機側控制模塊發送來的第二軸向通用給定電流分量iq—n_*，產生三相從屬電壓g!制信號V1-V2以控制對應的從屬機側變流器12A及12B。其中從屬機側控制模塊IlA及IlB根據從屬直流電壓量Vd。—1產生第二軸向從屬獨立給定電流分量i q—3。
[0104]于一實施例中，從屬機側控制模塊IIA及IIB可具有相同的架構，以下將以從屬機側控制模塊IlA為范例進行說明。
[0105]請參照圖2。圖2為本發明一實施例中，從屬機側控制模塊IlA的方塊圖。從屬機側控制模塊IlA包含:電流提取單元200、第一轉換單元202、第一計算單元204、電壓提取單元206、壓差計算單元208、電壓控制單元210、第二計算單元212、第一電流控制單元214、第二電流控制單元216以及第二轉換單元218。
[0106]電流提取單元200電性耦接于從屬機側變流器12A的機側輸入端口 01_03，以提取三相從屬輸入電流量II。于一實施例中，三相從屬輸入電流量Il包含三個分量ia—1、ib—i及 ic—i。
[0107]第一轉換單元202將三相從屬輸入電流量Il的三個分量ia—P ib—及i。—與換為第一軸向從屬電流分量id—i與第二軸向從屬電流分量i q—i。于一實施例中，第一轉換單元202包含d軸和q軸的dq旋轉坐標單元，第一軸向從屬電流分量與第二軸向從屬電流分量iq—i分別位于dq旋轉座標的d軸上以及q軸上。于一實施例中，第一軸向從屬電流分量i d—
無功電流分量，第二軸向從屬電流分量i q—i為有功電流分量。
[0108]第一計算單元204根據第一軸向從屬電流分量id—i與第一軸向從屬獨立給定電流分量id—3計算產生第一軸向差值id—ld，其中第一軸向從屬獨立給定電流分量id—3可以是從屬機側控制模塊IlA內部的設定值。
[0109]電壓提取單元206提取自從屬機側變流器12A的第一及第二直流輸出端口 OUTl及0UT2間的從屬直流電壓量Vd。—P壓差計算單元208根據從屬直流電壓量Vd。—1與參考電壓量Vd。—計算產生電壓差值V d。―d，其中參考電壓量Vd。—可以是從屬機側控制模塊IlA內部的設定值。進一步地，電壓控制單元210根據電壓差值Vd。—d產生第二軸向從屬獨立給定電流分量iq—i*。
[0110]第二計算單元212根據第二軸向從屬獨立給定電流分量iq—3、第二軸向從屬電流分量％」與第二軸向通用給定電流分量i q—n_*，計算產生第二軸向差值iq—ld。
[0111]第一電流控制單元214根據第一軸向差值id—id產生第一軸向從屬電壓控制信號Vd—P第二電流控制單元216根據第二軸向差值iq—ld產生第二軸向從屬電壓控制信號V q—P第二轉換單元218則進一步將第一軸向從屬電壓控制信號Vd l以及第二軸向從屬電壓控制信號vq—4專換為三相從屬電壓控制信號Vl。于一實施例中，三相從屬電壓控制信號Vl包含三個分量Va l、Nb l及V C1。于一實施例中，三個分量Va l、Nh lR V i可以分別為脈沖寬度調變(Pulse Width Modulat1n ；PWM)信號。
[0112]因此，通過三相從屬電壓控制信號Vl控制對應的從屬機側變流器12A中的半導體開關元件開通或關閉，從而使得從屬機側變流器12A工作于整流狀態或逆變狀態或停機狀
??τ O
[0113]需注意的是，從屬機側控制模塊IlB亦可依上述的機制根據其三相從屬輸入電流量12、第二軸向通用給定電流分量iq—n_*以及從屬直流電壓量Vd。—3十算產生三相從屬電壓控制信號V2。然而，從屬機側控制模塊IlB與從屬機側控制模塊IlA間的第一軸向從屬獨立給定電流分量id—3以及第二軸向從屬獨立給定電流分量iq—3可互相獨立。而第二軸向通用給定電流分量iq—n_*則適用于所有的從屬機側控制模塊IlA及11B。
[0114]圖3為本發明一實施例中，主要機側控制模塊IlC的方塊圖。主要機側控制模塊IlC包含:電流提取單元300、第一轉換單元302、第一計算單元304、第二計算單元306、第一電流控制單元308、第二電流控制單元310以及第二轉換單元312。
[0115]電流提取單元300電性耦接于主要機側變流器12C的機側輸入端口 01-03，以提取三相主要輸入電流量13。于一實施例中，三相主要輸入電流量13包含三個分量ia—N、ib—N及 ic—N。
[0116]第一轉換單元302將三相主要輸入電流量13的三個分量ia—N、ib—i。—換為第一軸向主要電流分量id—N與第二軸向主要電流分量i q—N。于一實施例中，第一轉換單元302包含d軸和q軸的dp旋轉座標，第一軸向主要電流分量id—N與第二軸向主要電流分量i q—N分別位于dq旋轉座標的d軸上以及q軸上。于一實施例中，第一軸向主要電流分量id—N為無功電流分量，第二軸向主要電流分量iq—N為有功電流分量。
[0117]第一計算單元304根據第一軸向主要電流分量id—N與第一軸向主要獨立給定電流分量id—N*計算產生第一軸向差值id—Nd。
[0118]第二計算單元306根據第二軸向主要電流分量iq—N、第二軸向從屬獨立給定電流總量Σ 與第二軸向通用給定電流分量iq—n_*產生第二軸向差值iq—Nd。于一實施例中，第二軸向從屬獨立給定電流總量Σ iq—3為所有從屬機側控制模塊IlA及IlB的第二軸向從屬獨立給定電流分量iq—的總和。
[0119]第一電流控制單元308根據第一軸向差值id—Nd產生第一軸向主要電壓控制信號Vd—N。第二電流控制單元310根據第二軸向差值iq—Nd產生第二軸向主要電壓控制信號V q—N。第二轉換單元312則進一步將第一軸向主要電壓控制信號Vd—N以及第二軸向主要電壓控制信號Vq jf換為三相主要電壓控制信號V3。于一實施例中，三相主要電壓控制信號V3包含三個分量Va—N、Vb—V c_NO于一實施例中，三個分量Va—N、及V。―N可以分別為脈沖寬度調變(Pulse Width Modulat1n, PffM)信號。
[0120]因此，通過三相主要電壓控制信號V3控制對應的主要機側變流器12C中的功率半導體開關器件，以使主要機側變流器工作于整流狀態或逆變狀態或停機狀態。
[0121]需注意的是，主要機側控制模塊IlC與從屬機側控制模塊IlA及IlB相互間可由各種可能的形式及信號傳輸規格進行通訊。主要機側控制模塊Iic給從屬機側控制模塊11A、IIB發送第二軸向通用給定電流分量iq—n_*，從屬機側控制模塊IIA及IIB則給主要機側模塊IlC發送第二軸向從屬獨立給定電流分量iq—3。于一實施例中，主要機側控制模塊IIC將從屬機側控制模塊IIA及IIB發送來的第二軸向從屬獨立給定電流分量iq—3進行加和運算，產生第二軸向從屬獨立給定電流總量Σ iq l*o
[0122]因此，本發明的風電變流器裝置I可通過上述的方式，通過主要機側控制模塊IlC以及從屬機側控制模塊IlA及IlB對主要機側變流器12C以及從屬機側變流器12A及12B進行有效的控制。
[0123]請參照圖4。圖4為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置4的電路圖。風電變流器裝置4包含:網側變流器10A-10C、機側變流器12A-12C以及直流母線模塊。類似于圖1所示的風電變流器裝置1，風電變流器裝置4的網側變流器10A-10C之間互相串聯，且機側變流器12A-12C之間亦互相串聯。風電變流器裝置4所包含的元件大部份與圖1的風電變流器裝置I為相同。因此，以下將僅就具差異性的元件進行描述。
[0124]于本實施例中，直流母線模塊包含直流母線400、402、404及406。其中，直流母線400電性耦接于網側變流器1A的第一直流輸入端口 INl與機側變流器12A的第一直流輸出端口 OUTl。直流母線402電性耦接于網側變流器1A的第二直流輸入端口 IN2與機側變流器12A的第二直流輸出端口 0UT2(相當于網側變流器1B的第一直流輸入端口 INl與機側變流器12B的第一直流輸出端口 0UT1)。
[0125]直流母線404電性耦接于網側變流器1B的第二直流輸入端口 IN2與機側變流器12B的第二直流輸出端口 0UT2(相當于網側變流器1C的第一直流輸入端口 INl與機側變流器12C的第一直流輸出端口 0UT1)。直流母線406電性耦接于網側變流器1C的第二直流輸入端口 IN2與機側變流器12C的第二直流輸出端口 0UT2。
[0126]以下將就機側變流器12A-12C的控制方式進行更詳細的說明。
[0127]風電變流器裝置4還包含機側控制模塊41A-41C，各對應于上述的機側變流器12A-12C其中之一。機側控制模塊41A-41C用以根據對應機側變流器12A-12C的機側輸入端口 01-03的三相輸入電流量11-13和第二軸向通用給定電流分量iq—n_*，產生三相電壓控制信號V1-V3控制對應的機側變流器12A-12C。于一實施例中，機側控制模塊41A-41C可具有相同的架構，以下將以機側控制模塊41A為范例進行說明。
[0128]請參照圖5。圖5為本發明一實施例中，機側控制模塊41A的方塊圖。機側控制模塊41A包含:電流提取單元500、第一轉換單元502、第一計算單元504、第二計算單元506、第一電流控制單元508、第二電流控制單元510以及第二轉換單元512。
[0129]電流提取單元500電性耦接于機側變流器12A的機側輸入端口 01-03，以提取三相輸入電流量II。于一實施例中，三相輸入電流量Il包含三個分量ia—1、ib—i c—i。
[0130]第一轉換單元502將三相輸入電流量11的三個分量ia—1、ib—及i。―i轉換為第一軸向電流分量id—i與第二軸向電流分量i q—i。于一實施例中，第一轉換單元502包含d軸和q軸的dq旋轉座標，第一軸向電流分量id—;與第二軸向電流分量i q—i分別位于dq旋轉座標的d軸上以及q軸上。于一實施例中，第一軸向電流分量id—i為無功電流分量，第二軸向電流分量iq—i為有功電流分量。于其他實施例中，第一軸向電流分量i d—i可以為有功電流分量，第二軸向電流分量％」可以為無功電流分量。
[0131]第一計算單元504根據第一軸向電流分量id—i與第一軸向獨立給定電流分量i d—#計算產生第一軸向差值、—#
[0132]第二計算單元506根據第二軸向電流分量丨吣與第二軸向通用給定電流分量i qn_*計算第二軸向差值iq—ld。于本實施例中，第二軸向通用給定電流分量iq—n_*由外部的主控機(圖中未示出)所提供，且可以由機側控制模塊41A將從外部主控機接收到的第二軸向通用給定電流分量iq—n_*傳送給機側控制模塊41B及41C。于本實施例中，機側控制模塊41A與機側控制模塊41B及41C間相互通訊。于其他實施例中，也可以由機側控制模塊41B或41C從外部主控機接收第二軸向通用給定電流分量iq—n_*并將其傳送給其他的機側控制模塊。
[0133]第一電流控制單元508根據第一軸向差值id—id產生第一軸向電壓控制信號V d—第二電流控制單元510根據第二軸向差值iq—ld產生第二軸向電壓控制信號V q—P第二轉換單元512則進一步將第一軸向電壓控制信號Vd l以及第二軸向電壓控制信號V q—4專換為三相電壓控制信號Vl。于一實施例中，三相電壓控制信號Vl包含三個分量Va—P Vb l及V
[0134]因此，通過三相電壓控制信號Vl控制對應的機側變流器12A中的功率半導體開關元件使得機側變流器工作于整流狀態或逆變狀態或者停機狀態。因此，本發明的風電變流器裝置I可通過上述的方式，通過機側控制模塊41A-41C對機側變流器12A-12C進行有效的控制。
[0135]請參照圖6。圖6為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置6的電路圖。風電變流器裝置6包含:網側變流器10A-10B、機側變流器12A-12B以及直流母線模塊。類似于圖1所示的風電變流器裝置1，風電變流器裝置6的網側變流器10A-10B之間互相串聯，且機側變流器12A-12B之間亦互相串聯。風電變流器裝置6所包含的元件大部份與圖1的風電變流器裝置I為相同，唯網側變流器10A-10B及機側變流器12A-12B的數目為兩個。
[0136]于一實施例中，風電變流器裝置包含:網側變流器10A-10B、機側變流器12A-12B以及直流母線模塊。類似于圖6所示的風電變流器裝置6，風電變流器裝置6的網側變流器10A-10B之間互相串聯，且機側變流器12A-12B之間亦互相串聯。
[0137]風電變流器裝置6所包含的元件大部份與圖6的風電變流器裝置6為相同，唯直流母線模塊還包括中間直流母線，其電性耦接于網側變流器1A的第二直流輸入端口 IN2與機側變流器12A的第二直流輸出端口 0UT2間。
[0138]需注意的是，除圖1及圖6所示網側變流器1A-1OB及機側變流器12A-12B分別為三個及兩個的范例外，風電變流器裝置于其他實施例中亦可包含更多數目的網側變流器及機側變流器，并可通過上述的機制達到有效率的控制。
[0139]請參照圖7。圖7為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置7的電路圖。
[0140]風電變流器裝置7的結構類似于圖6所示的風電變流器裝置6，其中風電變流器裝置7包含的網側變流器70A-70B之間互相串聯，且包含的機側變流器72A-72B之間亦互相串聯。然而，風電變流器裝置7與風電變流器裝置6的不同在于，其網側變流器70A-70B及機側變流器72A-72B是三電平變流器。而風電變流器裝置7所包含的機側控制模塊71A_7 IB則可以前述的機制對機側變流器72A-72B進行控制。
[0141]類似地，此三電平的架構亦可適用于圖1的風電變流器裝置I中。
[0142]請參照圖8。圖8為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置8的電路圖。
[0143]風電變流器裝置8包含網側變流器80A、機側變流器82A-82B及直流母線模塊，其中風電變流器裝置8所包含的機側變流器82A-82B的間互相串聯。然而，風電變流器裝置8的網側變流器80A是三電平變流器，而機側變流器為兩電平變流器。機側變流器82A的第二直流輸出端口 0UT2與機側變流器82B的第一直流輸出端口 OUTl相串聯。于本實施例，直流母線模塊包含兩個直流母線800及802，對應于機側變流器82A及82B以及網側變流器80A。其中直流母線800電性耦接于機側變流器82A的第一直流輸出端口 OUTl以及網側變流器80A的第一直流輸入端口 INl。直流母線802電性耦接于機側變流器82B的第二直流輸出端口 0UT2以及網側變流器80A的第二直流輸入端口 IN2。而機側變流器82A的第二直流輸出端口 0UT2及機側變流器82B的第一直流輸出端口 OUTl與網側變流器80A的中性點輸入端口 INO間，則并不設置直流母線。于本實施例中，機側控制模塊81A與81B則可以采用前述圖2及圖3的機制對機側變流器82A及82B進行控制。
[0144]于一實施例中，直流母線模塊還包含母線電容C1-C4，分別電性耦接于網側變流器80A的第一直流輸入端口 INl及中性點輸入端口 INO間，以及網側變流器的中性點輸入端口INO及第二直流輸入端口 IN2間，以及機側變流器82A及82B的第一直流輸出端口 OUTl及第二直流輸出端口 0UT2間，以提供該等端口的電壓的支撐作用。
[0145]于一實施例中，風電變流器裝置I還包含斬波電路83A和83B，斬波電路83A和83B分別設置于母線電容C3兩端和母線電容C4兩端，用以對機側變流器8IA和8IB進行均壓保護。
[0146]于一實施例中，其類似于圖8所示的風電變流器裝置8，但其與圖8的區別在于直流母線模塊包含直流母線800、801及802。其中直流母線800電性耦接于網側變流器80A的第一直流輸入端口 INl與機側變流器82A的第一直流輸出端口 OUTl間。直流母線801電性耦接于網側變流器80A的中性點輸入端口 INO與機側變流器82A的第二直流輸出端口0UT2及機側變流器82B的第一直流輸出端口 OUTl間。直流母線802電性耦接于網側變流器80A的第二直流輸入端口 IN2與機側變流器82B的第二直流輸出端口 0UT2間。于本實施例中，機側控制模塊81A與81B則可以采用前述圖5的機制對機側變流器82A及82B進行控制。
[0147]類似地，此不對稱的架構亦可適用于圖1的風電變流器裝置I中。
[0148]請參照圖9。圖9為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置9的電路圖。
[0149]風電變流器裝置9包含網側變流器90A-90B、機側變流器92A及直流母線模塊，其中風電變流器裝置9所包含的網側變流器90A-90B之間互相串聯。然而，風電變流器裝置9的機側變流器92A是三電平變流器，網側變流器90A-90B是兩電平變流器。于本實施例中，直流母線模塊包含兩個直流母線900及902對應于網側變流器90A及90B以及機側變流器92A。其中直流母線900電性耦接于網側變流器90A的第一直流輸入端口 INl及機側變流器92A的第一直流輸出端口 OUTl間。直流母線902電性耦接于網側變流器90B的第二直流輸入端口 IN2及機側變流器92A的第二直流輸出端口 0UT2間。而網側變流器90A的第二直流輸入端口 IN2及網側變流器90B的第一直流輸入端口 INl與機側變流器的中性點輸出端口 OUTO間，則不設置直流母線。
[0150]于一實施例中，其類似于圖9所示的風電變流器裝置9，但其與圖9的區別在于直流母線模塊包含直流母線900、901及902。其中直流母線900電性耦接于網側變流器90A的第一直流輸入端口 INl與機側變流器92A的第一直流輸出端口 OUTl間。直流母線901電性耦接于網側變流器90A的第二直流輸入端口 IN2及網側變流器90B的第一直流輸入端口 INl與機側變流器92A的中性點輸出端口 OUTO間。直流母線902電性耦接于網側變流器90B的第二直流輸入端口 IN2與機側變流器92A的第二直流輸出端口 0UT2間。
[0151]于一實施例中，直流母線模塊還包含電容C1-C4，分別電性耦接于網側變流器90A的第一直流輸入端口 INl及第二直流輸入端口 IN2間，以及網側變流器90B的第一直流輸入端口 INl及第二直流輸入端口 IN2間，以及機側變流器92A的第一直流輸出端口 OUTl、中性點輸出端口 OUTO以及第二直流輸出端口 0UT2間，以提供該等端口的電壓的支撐作用。
[0152]于一實施例中，風電變流器裝置I還包含斬波電路93A和93B，斬波電路93A和93B分別設置于母線電容C3兩端和母線電容C4兩端，用以對機側變流器92A進行均壓保護。
[0153]類似地，此不對稱的架構亦可適用于圖1的風電變流器裝置I中。
[0154]圖10為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置10的電路圖。風電變流器裝置10包含:網側變流器100A-100B、機側變流器102A-102D以及直流母線模塊。于一實施例中，網側變流器100A-100B可以為三電平變流器，且包含相同的元件。網側變流器電性耦接于電網16，且網側變流器100A-100B相串聯。網側變流器100A的第二直流輸入端口 IN2與網側變流器100B的第一直流輸入端口 INl相串聯。
[0155]于一實施例中，機側變流器102A-102D可包含相同的元件，可以為兩電平變換器。機側變流器電性耦接于發電機裝置18。機側變流器102A-102D中任兩個相鄰的機側變流器通過第一直流輸出端口 OUTl以及第二直流輸出端口 0UT2相串聯。
[0156]以機側變流器102A及102B為例，機側變流器102A的第二直流輸出端口 0UT2與機側變流器102B的第一直流輸出端口 OUTl相串聯。類似地，機側變流器102B的第二直流輸出端口 0UT2與機側變流器102C的第一直流輸出端口 OUTl相串聯。類似地，機側變流器102C的第二直流輸出端口 0UT2與機側變流器102D的第一直流輸出端口 OUTl相串聯。
[0157]直流母線模塊包括直流母線1000-1004。其中，直流母線1000電性耦接網側變流器100A的第一直流輸入端口 INl以及機側變流器102A的第一直流輸出端口 OUTl。直流母線1002電性耦接網側變流器100B的第二直流輸入端口 IN2以及機側變流器102D的第二直流輸出端口 0UT2。直流母線1001電性耦接網側變流器100A的中心點輸入端口 INO與機側變流器102B的第一直流輸出端口 OUTl間，直流母線1003電性耦接于網側變流器100A的第二直流輸入端口 IN2與機側變流器102B的第二直流輸出端口 0UT2間，以及直流母線1004電性耦接于網側變流器100B的中心點輸入端口 INO與機側變流器102D的第一直流輸出端口 OUTl間。
[0158]因此，風電變流器裝置10所包含的機側控制模塊101A-101D可以采用圖5的機制對機側變流器102A-102D進行控制。
[0159]于另一實施例中，直流母線模塊可僅包含兩個直流母線1000及1002，并對應于兩個位于邊緣的網側變流器100A及100B以及兩個位于邊緣的機側變流器102A及102D。而中間的網側變流器100A的中心點輸入端口 INO與機側變流器102B的第一直流輸出端口OUTl間，網側變流器100A的第二直流輸入端口 IN2與機側變流器102B的第二直流輸出端口 0UT2間，以及網側變流器100B的中心點輸入端口 INO與機側變流器102D的第一直流輸出端口 OUTl間，則并不設置直流母線。
[0160]這樣的風電變流器裝置10所包含的機側控制模塊101A-101D，可采用圖2以及圖3的機制對機側變流器102A-102D進行控制。[0161 ] 于一實施例中，直流母線模塊還包含母線電容C1-C8，分別電性連接于網側變流器100A-100B的第一直流輸入端口 INl與中性點輸入端口 INO及中性點輸入端口 INO與第二直流輸入端口 IN2間，以及各機側變流器102A-102D的第一直流輸出端口 OUTl與第二直流輸出端口 0UT2間，以提供這些端口的電壓支撐作用。
[0162]于一實施例中，風電變流器裝置I還包含斬波電路103A至103D，斬波電路103A至103D分別設置于母線電容C3、C4、C7及C8兩端，用以對機側變流器102A、102B、102C及102D進行均壓保護。
[0163]圖11為本發明一實施例中，一種風電變流器裝置11的電路圖。
[0164]風電變流器裝置11包含:網側變流器110A-110D、機側變流器112A-112B以及直流母線模塊。于一實施例中，網側變流器110A-110D包含相同的元件，且網側變流器可以為兩電平變流器。網側變流器110A-110D電性耦接于電網16，且任兩個相鄰的網側變流器通過第一直流輸入端口 INl以及第二直流輸入端口 IN2相串聯。以網側變流器IlOA及IlOB為例，網側變流器IlOA的第二直流輸入端口 IN2與網側變流器IlOB的第一直流輸入端口INl想串聯。
[0165]類似地，網側變流器IlOB的第二直流輸入端口 IN2與網側變流器IlOC的第一直流輸入端口 INl相串聯。類似地，網側變流器IlOC的第二直流輸入端口 IN2與網側變流器IlOD的第一直流輸入端口 INl相串聯。
[0166]于一實施例中，機側變流器112A-112B可包含相同的元件，且機側變流器可以為三電平變換器。機側變流器電性耦接于發電機裝置18。機側變流器112A的第二直流輸出端口 0UT2與機側變流器112B的第一直流輸出端口 OUTl相串聯。
[0167]直流母線模塊包括直流母線1100、1101、1102、1103及1104。其中，直流母線1100電性耦接于網側變流器IlOA的第一直流輸入端口 INl以及機側變流器112A的第一直流輸出端口 OUTl。直流母線1102電性耦接網側變流器IlOD的第二直流輸入端口 IN2以及機側變流器112B的第二直流輸出端口 0UT2。而直流母線1101電性耦接于機側變流器112A的中心點輸出端口 OUTO與網側變流器IlOB的第一直流輸入端口 INl間，直流母線1103電性耦接于機側變流器112A的第二直流輸出端口 0UT2與網側變流器IlOB的第二直流輸入端口 IN2間，以及直流母線1104電性耦接于機側變流器112B的中心點輸出端口 OUTO與網側變流器IlOD的第一直流輸入端口 INl間。
[0168]因此，風電變流器裝置11所包含的機側控制模塊11IA-1IIB可以采用圖5的機制對機側變流器112A-112B進行控制。
[0169]于另一實施例中，直流母線模塊可僅包含兩個直流母線1100及1102，并對應于兩個位于邊緣的網側變流器IlOA及IlOD以及兩個位于邊緣的機側變流器112A及112B。而中間的機側變流器112A的中心點輸出端口 OUTO與網側變流器IlOB的第一直流輸入端口INl間，機側變流器112A的第二直流輸出端口 0UT2與網側變流器IlOB的第二直流輸入端口 IN2間，以及機側變流器112B的中心點輸出端口 OUTO與網側變流器IlOD的第一直流輸入端口 INl間，則并不設置直流母線。
[0170]于一實施例中，風電變流器裝置I還包含斬波電路113A至113D，斬波電路113A至113D分別設置于母線電容C3、C4、C7及CS兩端，用以對機側變流器112A及112B進行均壓保護。
[0171]這樣的風電變流器裝置11所包含的機側控制模塊11IA-1IIB可采用圖2以及圖3的機制對機側變流器112A-112B進行控制。
[0172]因此，由圖6至圖11的實施例可知，風電變流器裝置的設計可隨實際應用的需求，進行彈性的調整，不為一特定的結構所限。
[0173]圖12為本發明一實施例中，一種變流器裝置12的電路圖。
[0174]變流器裝置12的結構類似于圖7所示的風電變流器裝置7，然而變流器裝置12包含的第一機側變流器120A-120B之間互相串聯，并電性連接于電機裝置124，而變流器裝置12包含的第二機側變流器122A-122B之間亦互相串聯，并電性連接于發電機裝置126。本實施例的變流器裝置12適用于第一機側變流器和第二機側變流器之間距離較大的場合，例如船舶推進的變流器串并聯系統。并且，變流器裝置12還包含控制模塊12IA及121B，其控制機制可以采用圖5的機制對機側變流器122A-122B進行控制。變流器裝置12還包含斬波電路，斬波電路分別設置于各第一機側變流器的母線電容兩端和各第二機側變流器的母線電容兩端。
[0175]雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示內容，任何本領域技術人員，在不脫離本揭示內容的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本揭示內容的保護范圍當視后附的權利要求所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種風電變流器裝置，包含: 多個網側變流器，各包含電性耦接于一電網的多個網側輸出端口、一第一直流輸入端口以及一第二直流輸入端口，且任兩個相鄰的該些網側變流器其中之一的該第二直流輸入端口與另一網側變流器的該第一直流輸入端口相串聯； 多個機側變流器，各包含電性耦接于一發電機裝置的多個機側輸入端口、一第一直流輸出端口以及一第二直流輸出端口，且任兩個相鄰的該些機側變流器其中之一的該第二直流輸出端口與另一機側變流器的該第一直流輸出端口相串聯；以及一直流母線模塊，電性耦接于該些網側變流器及該些機側變流器間。2.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中該些機側變流器包含一主要機側變流器以及多個從屬機側變流器。3.如權利要求2所述的風電變流器裝置，還包含多個從屬機側控制模塊，各對應于該些從屬機側變流器其中之一，每個該從屬機側控制模塊用以接收并根據對應該從屬機側變流器的該些機側輸入端口的三相從屬輸入電流量、一第二軸向通用給定電流分量與對應該從屬機側變流器的該第一及該第二直流輸出端口間的一從屬直流電壓量，產生一三相從屬電壓控制信號控制對應的該從屬機側變流器，其中每個該從屬機側控制模塊根據對應的該從屬直流電壓量產生一第二軸向從屬獨立給定電流分量。4.如權利要求3所述的風電變流器裝置，其中該些從屬機側控制模塊各包含: 一電流提取單兀，用以提取該二相從屬輸入電流量； 一第一轉換單元，用以將該三相從屬輸入電流量轉換為一第一軸向從屬電流分量與一第二軸向從屬電流分量； 一第一計算單元，用以根據該第一軸向從屬電流分量與一第一軸向從屬獨立給定電流分量計算產生一第一軸向差值； 一電壓提取單元，用以提取該從屬直流電壓量； 一壓差計算單元，用以根據該從屬直流電壓量與一參考電壓量計算產生一電壓差值； 一電壓控制單元，用以根據該電壓差值產生該第二軸向從屬獨立給定電流分量； 一第二計算單元，用以根據該第二軸向從屬電流分量、該第二軸向通用給定電流分量與該第二軸向從屬獨立給定電流分量計算產生一第二軸向差值； 一第一電流控制單元，根據該第一軸向差值產生一第一軸向從屬電壓控制信號；一第二電流控制單元，根據該第二軸向差值產生一第二軸向從屬電壓控制信號；以及一第二轉換單元，將該第一軸向從屬電壓控制信號以及該第二軸向從屬電壓控制信號轉換為該三相從屬電壓控制信號。5.如權利要求4所述的風電變流器裝置，其中該第一轉換單元包含一d軸與一 q軸的一 dq旋轉座標，該第一軸向從屬電流分量對應于該d軸上的一無功電流分量，該第二軸向從屬電流分量對應于該q軸上的一有功電流分量。6.如權利要求3所述的風電變流器裝置，還包含一主要機側控制模塊，對應于該主要機側變流器，用以接收該些從屬機側控制模塊輸出的該第二軸向從屬獨立給定電流分量產生一第二軸向從屬獨立給定電流總量，并根據對應該主要機側變流器的該些機側輸入端口的一三相主要輸入電流量和該第二軸向從屬獨立給定電流總量產生一三相主要電壓控制信號控制該主要機側變流器，其中，該主要機側控制模塊產生該第二軸向通用給定電流分量。7.如權利要求6所述的風電變流器裝置，其中該主要機側控制模塊還包含: 一電流提取單元，用以提取該三相主要輸入電流量； 一第一轉換單元，用以將該三相主要輸入電流量轉換為一第一軸向主要電流分量與一第二軸向主要電流分量； 一第一計算單元，用以根據該第一軸向主要電流分量與一第一軸向主要獨立給定電流分量計算產生一第一軸向差值； 一第二計算單元，用以根據該第二軸向主要電流分量、該第二軸向從屬獨立給定電流總量與該第二軸向通用給定電流分量計算產生一第二軸向差值； 一第一電流控制單元，根據該第一軸向差值產生一第一軸向主要電壓控制信號；一第二電流控制單元，根據該第二軸向差值產生一第二軸向主要電壓控制信號；以及一第二轉換單元，將該第一軸向主要電壓控制信號以及該第二軸向主要電壓控制信號轉換為該三相主要電壓控制信號。8.如權利要求7所述的風電變流器裝置，其中該第一轉換單元包含一d軸與一 q軸的一dq旋轉座標，該第一軸向電流分量對應于該d軸上的一無功電流分量，該第二軸向電流分量對應于該q軸上的一有功電流分量。9.如權利要求6所述的風電變流器裝置，其中該主要機側控制模塊與該些從屬機側控制模塊相互間通訊，該主要機側控制模塊給該些從屬機側控制模塊發送該第二軸向通用給定電流分量，該些從屬機側控制模塊給該主要機側模塊發送該第二軸向從屬獨立給定電流分量。10.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中該些網側變流器包含一第一邊緣網側變流器、一第二邊緣網側變流器以及至少一中間網側變流器，該些機側變流器包含一第一邊緣機側變流器、一第二邊緣機側變流器以及至少一中間機側變流器； 該直流母線模塊包含一第一邊緣直流母線以及一第二邊緣直流母線，該第一邊緣直流母線電性耦接于該第一邊緣網側變流器的該第一直流輸入端口以及該第一邊緣機側變流器的該第一直流輸出端口間，該第二邊緣直流母線電性耦接于該第二邊緣網側變流器的該第二直流輸入端口以及該第二邊緣機側變流器的該第二直流輸出端口間。11.如權利要求10所述的風電變流器裝置，其中該直流母線模塊還包含至少一中間直流母線，該中間直流母線電性耦接于該中間網側變流器的該第一直流輸入端口以及該中間機側變流器的該第一直流輸出端口。12.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中該直流母線模塊包含多個直流母線，分別電性耦接于對應的該些網側變流器其中之一的該第一直流輸入端口與該些機側變流器其中之一的第一直流輸出端口，以及該些網側變流器其中之一的第二直流輸入端口與該些機側變流器其中之一的第二直流輸出端口。13.如權利要求12所述的風電變流器裝置，還包含多個機側控制模塊，各該些機側控制模塊用以接收并根據對應該些機側變流器的該些機側輸入端口的一三相輸入電流量和一第二軸向通用給定電流分量，產生一三相電壓控制信號控制對應的該些機側變流器。14.如權利要求13所述的風電變流器裝置，其中該些機側控制模塊各包含: 一電流提取單元，用以提取該三相輸入電流量； 一第一轉換單元，用以將該三相輸入電流量轉換為一第一軸向電流分量與一第二軸向電流分量； 一第一計算單元，用以根據該第一軸向電流分量與一第一軸向獨立給定電流分量計算產生一第一軸向差值； 一第二計算單元，用以根據該第二軸向電流分量與該第二軸向通用給定電流分量計算產生一第二軸向差值； 一第一電流控制單元，根據該第一軸向差值產生一第一軸向電壓控制信號； 一第二電流控制單元，根據該第二軸向差值產生一第二軸向電壓控制信號；以及一第二轉換單元，將該第一軸向電壓控制信號以及該第二軸向電壓控制信號轉換為該三相電壓控制信號。15.如權利要求14所述的風電變流器裝置，其中該第一轉換單元包含一d軸與一 q軸的一 dq旋轉座標，該第一軸向電流分量對應于該d軸上的一無功電流分量，該第二軸向電流分量對應于該q軸上的一有功電流分量。16.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中該直流母線模塊還包含多個母線電容，分別電性耦接于各該些網側變流器的該第一直流輸入端口及該第二直流輸入端口間以及各該些機側變流器的該第一直流輸出端口及該第二直流輸出端口間。17.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中該些網側變流器的該些網側輸出端口通過一變壓器電性耦接于該電網。18.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中該發電機裝置包含多組繞組，每個該多組繞組分別電性耦接于該些機側變流器的該些機側輸入端口。19.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中該發電機裝置為永磁同步發電機裝置、電勵磁同步發電機裝置或感應發電機裝置。20.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中該些機側變流器的數目與該些網側變流器的數目相等。21.如權利要求1所述的風電變流器裝置，其中每一該些機側變流器為兩電平變流器，每一該些網側變流器為兩電平變流器；或每一該些機側變流器可以為三電平變流器，每一該些網側變流器為三電平變流器。22.如權利要求16所述的風電變流器裝置，還包含多個個斬波電路，分別電性耦接于各該些母線電容的兩端。23.如權利要求1所述的風電變流器裝置，還包含多個斬波電路，分別電性耦接于該些機側變流器的該第一直流輸出端口及該第二直流輸出端口間。24.一種風電變流器裝置，包含: η個網側變流器，各包含電性耦接于一電網的多個網側輸出端口、一第一直流輸入端口、一中性點輸入端口以及一第二直流輸入端口 ； 2η個機側變流器，各包含電性耦接于一發電機裝置的多個機側輸入端口、一第一直流輸出端口以及一第二直流輸出端口，且第2η-1機側變流器的該第二直流輸出端口與第2η機側變流器的該第一直流輸出端口相串聯；以及 一直流母線模塊，電性耦接于該η個網側變流器及該2η個機側變流器間； 其中n> = 1025.如權利要求24所述的風電變流器裝置，當網側變流器的數目為n>= 2時，第n-1網側變流器的第二直流輸入端口與第η網側變流器的第一直流輸入端口相串聯。26.如權利要求24所述的風電變流器裝置，其中所述直流母線模塊包含2η+1個直流母線，其中，第2η-1直流母線電性耦接于第η網側變流器的該第一直流輸入端口與該第2η-1機側變流器的該第一直流輸出端口間，第2η直流母線電性耦接于第η網側變流器的該中性點輸入端口與第2η-1機側變流器的該第二直流輸出端口以及第2η機側變流器的第一直流輸出端口間，第2η+1直流母線電性耦接于第η網側變流器的該第二直流輸入端口與第2η機側變流器的第二直流輸出端口間。27.如權利要求24所述的風電變流器裝置，該網側變流器為三電平變流器，該機側變流器為兩電平變流器。28.一種風電變流器裝置，包含: 2η個網側變流器，各包含電性耦接于一電網的多個網側輸出端口、一第一直流輸入端口以及一第二直流輸入端口，且第2η-1網側變流器的該第二直流輸入端口與第2η網側變流器的該第一直流輸入端口相串聯； η個機側變流器，各包含電性耦接于一發電機裝置的多個機側輸入端口、一第一直流輸出端口、一中性點輸出端口以及一第二直流輸出端口 ；以及 一直流母線模塊，電性耦接于該2η個網側變流器及該機側變流器間； 其中n> = 1029.如權利要求28所述的風電變流器裝置，當機側變流器的數目為η>= 2時，第n-1機側變流器的第二直流輸出端口與第η機側變流器的第一直流輸出端口相串聯。30.如權利要求28所述的風電變流器裝置，其中所述直流母線模塊包含2η+1個直流母線，其中，第2η-1直流母線電性耦接于第2η-1網側變流器的該第一直流輸入端口與第η機側變流器的該第一直流輸出端口間，第2η直流母線電性耦接于第2η-1網側變流器的該第二直流輸入端口以及第2η網側變流器的該第一直流輸入端口與第η機側變流器的該中性點輸出端口之間，第2η+1直流母線電性耦接于第2η網側變流器的該第二直流輸入端口與第η機側變流器的該第二直流輸出端口間。31.如權利要求28所述的風電變流器裝置，該網側變流器為兩電平變流器，該機側變流器為三電平變流器。32.一種風電變流器裝置，包含: 多個第一機側變流器，各包含電性耦接于一電機裝置的多個電機側輸出端口、一第一直流輸入端口以及一第二直流輸入端口，且任兩個相鄰的該些第一機側變流器其中之一的該第二直流輸入端口與另一第一機側變流器的該第一直流輸入端口相串聯； 多個第二機側變流器，各包含電性耦接于一發電機裝置的多個發電機側輸入端口、一第一直流輸出端口以及一第二直流輸出端口，且任兩個相鄰的該些第二機側變流器其中之一的該第二直流輸出端口與另一第二機側變流器的該第一直流輸出端口相串聯；以及 一直流母線模塊，電性耦接于該些第一機側變流器及該些第二機側變流器間。
【文檔編號】H02J3/38GK105990846SQ201510094313
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月3日
【發明人】王長永, 蔡驪, 陸巖松
【申請人】臺達電子工業股份有限公司