開(kāi)關(guān)器件392的集電極為串聯(lián)公共點(diǎn)，所述公共點(diǎn)引出作為開(kāi)關(guān)橋臂390的交流端子；
上開(kāi)關(guān)器件391的集電極引出作為開(kāi)關(guān)橋臂390的直流正端子，下開(kāi)關(guān)器件392的發(fā)射極引出作為開(kāi)關(guān)橋臂390的直流負(fù)端子，兩個(gè)開(kāi)關(guān)橋臂390的直流正端子連接到一起，直流負(fù)端子也連接到一起；
兩個(gè)開(kāi)關(guān)橋臂390的兩個(gè)交流端子均引出作為整流側(cè)H橋381的輸入端子388。
[0041 ] 所述逆變側(cè)H橋383結(jié)構(gòu)與連接方式與所述整流側(cè)H橋381相同，逆變側(cè)H橋383的兩個(gè)開(kāi)關(guān)橋臂的兩個(gè)交流端子均引出作為逆變側(cè)H橋383輸出端子389。
[0042]所述用于可變速抽水蓄能發(fā)電系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)式交流勵(lì)磁裝置按照以下方式工作: 正常工作時(shí)，交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4的定子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，所述轉(zhuǎn)子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)模塊I處于閉合狀態(tài)，所述多繞組變壓器模塊2原邊接入電網(wǎng)，副邊各個(gè)繞組則為各個(gè)背靠背H橋模塊的整流側(cè)提供彼此電氣隔離的獨(dú)立單相電壓；
通過(guò)控制使所述三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的A相31，B相32，C相33在輸出端子35和中性點(diǎn)Ν37之間產(chǎn)生三相對(duì)稱(chēng)交變勵(lì)磁電壓，若該交變勵(lì)磁電壓的基波為正相序，則其基波頻率/為正；若該交變勵(lì)磁電壓的基波為負(fù)相序，則其基波頻率值/為負(fù)，要求該交變勵(lì)磁電壓的基波頻率值/與交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4的轉(zhuǎn)子電頻率的代數(shù)和等于電網(wǎng)電壓的頻率。同時(shí)要求該交變勵(lì)磁電壓具有適當(dāng)?shù)姆?，以保證交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4達(dá)到期望的發(fā)電功率或者電動(dòng)功率。
[0043]為在A相31，B相32，C相33在輸出端子35和中性點(diǎn)Ν37之間產(chǎn)生三相對(duì)稱(chēng)交變勵(lì)磁電壓，所述三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的Α，B，C相33分組中的各個(gè)背靠背H橋模塊按如下方式工作:
通過(guò)控制各個(gè)背靠背H橋模塊中整流側(cè)強(qiáng)迫換向開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通情況，使得背靠背H橋模塊的直流母線(xiàn)電壓穩(wěn)定在一個(gè)統(tǒng)一的額定值上，并要求該額定值略高于背靠背H橋模塊整流側(cè)在不控整流狀態(tài)下的直流母線(xiàn)電壓值；
通過(guò)控制各個(gè)背靠背H橋模塊中逆流側(cè)強(qiáng)迫換向開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通情況，使得同一相分組中的i?個(gè)背靠背H橋模塊的逆變側(cè)輸出端之間產(chǎn)生/7個(gè)基波相位相同的脈寬調(diào)制波，其基波頻率與所述三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3產(chǎn)生的總勵(lì)磁電壓基波頻率Zffi等，而其基波幅值則為所述三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3產(chǎn)生的總勵(lì)磁電壓基波幅值的I//?。
[0044]實(shí)施例5
圖5為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，該用于可變速抽水蓄能發(fā)電系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)式交流勵(lì)磁裝置【具體實(shí)施方式】如下:
該用于可變速抽水蓄能發(fā)電系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)式交流勵(lì)磁裝置，包括轉(zhuǎn)子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)模塊1、多繞組變壓器模塊2、以及三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3。所述轉(zhuǎn)子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)模塊I與多繞組變壓器模塊2相連，所述多繞組變壓器模塊2與三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3相連。水栗水輪機(jī)6連接有交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4，交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4與三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3相連。
[0045]1.a)轉(zhuǎn)子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)模塊I包括一組三相輸入側(cè)端子11和一組三相輸出側(cè)端子12。
[0046]b)多繞組變壓器模塊2由一個(gè)原邊繞組21以及_屬于A相31的副邊繞組22，夕個(gè)屬于B相32的副邊繞組22和夕個(gè)屬于C相33的副邊繞組22組成。所有副邊繞組22均為單相繞組，彼此電氣隔離，且額定電壓相同。
[0047]c)三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3分為結(jié)構(gòu)完全相同的A相31，B相32和C相33。
[0048]d)三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的A相31包括5X寸輸入端子34，一個(gè)輸出端子35和一個(gè)中性點(diǎn)端子36。三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的B相32和C相33情況類(lèi)似。
[0049]e)轉(zhuǎn)子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)模塊I的三相輸入側(cè)端子11與三相電網(wǎng)5相連，三相輸出側(cè)端子12與多繞組變壓器模塊2的原邊繞組21相連。
[0050]f)多繞組變壓器模塊2原邊繞組21與轉(zhuǎn)子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)模塊I相連，多繞組變壓器模塊2副邊的A相31夕個(gè)繞組與三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的A相31 5對(duì)輸入端子34對(duì)應(yīng)相連。多繞組變壓器模塊2的原邊繞組21與轉(zhuǎn)子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)模塊I相連，多繞組變壓器模塊2副邊的B相32_繞組與三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的B相32 5X寸輸入端子34對(duì)應(yīng)相連。C相33連接情況與A、B相32類(lèi)似。
[0051]g)三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的A相31輸出端子35連接至交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4轉(zhuǎn)子A相繞組41，中性點(diǎn)端子36連接至中性點(diǎn)N37。三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的B相32輸出端子35連接至交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4轉(zhuǎn)子B相繞組42，中性點(diǎn)端子36連接至中性點(diǎn)N37。C相33連接情況與A、B相32類(lèi)似。
[0052]2.三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3分為A相31，B相32，C相33三組，每組包括5個(gè)相同的背靠背H橋單兀38。
[0053]a)三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的A相31中各背靠背H橋單元38整流側(cè)H橋381輸入端子34與多繞組變壓器模塊2副邊的A相31各副邊繞組22對(duì)應(yīng)相連。
[0054]b)三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的A相31中各背靠背H橋單元38逆變側(cè)按菊花鏈方式級(jí)聯(lián)，級(jí)聯(lián)后形成一個(gè)輸出端子35以及一個(gè)中性點(diǎn)端子36，其中輸出端子35連接至交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4轉(zhuǎn)子A相繞組41，中性點(diǎn)端子36連接至中性點(diǎn)N37。
[0055]c)三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的B、C相33連接情況與A相31類(lèi)似。
[0056]3.背靠背H橋單兀38由一對(duì)輸入端子44、一對(duì)輸出端子45、整流側(cè)H橋381、直流母線(xiàn)電容382以及逆變側(cè)H橋383組成，形成并聯(lián)背靠背結(jié)構(gòu)。
[0057]a)整流側(cè)H橋381的整流側(cè)直流正端子384與直流母線(xiàn)電容382正極以及逆變側(cè)H橋383的逆變側(cè)直流正端子385相連。整流側(cè)H橋381的直流負(fù)端子與直流母線(xiàn)電容382負(fù)極以及逆變側(cè)H橋383的逆變側(cè)直流負(fù)端子387相連。
[0058]b)整流側(cè)H橋381的一對(duì)交流端子388引出形成所述背靠背H橋單元38的輸入端子44 ;逆變側(cè)H橋383的一對(duì)交流端子389引出形成所述背靠背H橋單元38的輸出端子45。
[0059]4.整流側(cè)H橋381由兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)橋臂390并聯(lián)組成。
[0060]a)每個(gè)開(kāi)關(guān)橋臂390由上下串聯(lián)的兩個(gè)IGBT開(kāi)關(guān)器件組成，其中上IGBT開(kāi)關(guān)器件的發(fā)射極與下IGBT開(kāi)關(guān)器件的集電極為串聯(lián)公共點(diǎn)，該公共點(diǎn)引出作為開(kāi)關(guān)橋臂390的交流端子。
[0061]b)上IGBT開(kāi)關(guān)器件的集電極引出作為橋臂的直流正端子，下IGBT開(kāi)關(guān)器件的發(fā)射極引出作為橋臂的直流負(fù)端子。兩個(gè)開(kāi)關(guān)橋臂390的直流正端子連接到一起，直流負(fù)端子也連接到一起。
[0062]c)兩個(gè)開(kāi)關(guān)橋臂390的兩個(gè)交流端子均引出作為整流側(cè)H橋381的輸入端子388。
[0063]5.逆變側(cè)H橋383同樣由兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)橋臂390并聯(lián)組成，連接方式與整流橋完全相同。兩個(gè)開(kāi)關(guān)橋臂的兩個(gè)交流端子均引出作為逆變側(cè)H橋383輸出端子389。
[0064]6.該用于可變速抽水蓄能發(fā)電系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)式交流勵(lì)磁裝置按照以下方式工作: a)正常工作時(shí)，交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4的定子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)。轉(zhuǎn)子側(cè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)模塊I處于閉合狀態(tài)。多繞組變壓器模塊2原邊接入電網(wǎng)，副邊各個(gè)繞組則為各個(gè)背靠背H橋模塊的整流側(cè)提供彼此電氣隔離的獨(dú)立單相電壓。
[0065]b)通過(guò)控制使三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的A相31，B相32，C相33在輸出端子35和中性點(diǎn)N37之間產(chǎn)生三相對(duì)稱(chēng)交變勵(lì)磁電壓。若該交變勵(lì)磁電壓的基波為正相序，則其基波頻率/為正；若該交變勵(lì)磁電壓的基波為負(fù)相序，則其基波頻率值/為負(fù)。要求該交變勵(lì)磁電壓的基波頻率值/與交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4的轉(zhuǎn)子電頻率的代數(shù)和等于電網(wǎng)電壓的頻率。同時(shí)要求該交變勵(lì)磁電壓具有適當(dāng)?shù)姆?，以保證交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)4達(dá)到期望的發(fā)電功率或者電動(dòng)功率。
[0066]7.為在A相31，B相32，C相33在輸出端子35和中性點(diǎn)N37之間產(chǎn)生三相對(duì)稱(chēng)交變勵(lì)磁電壓，三相級(jí)聯(lián)式背靠背H橋模塊3的A，B，C相33分組中的各個(gè)背靠背H橋模塊按如下方式工作:
a)通過(guò)控制各個(gè)背靠背H橋模塊中整流側(cè)強(qiáng)迫換向開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通情況，使得背靠背H橋模塊的直流母線(xiàn)電壓穩(wěn)定在一個(gè)統(tǒng)一的額定值上，并要求該額定值略高于背靠背H橋模塊整流側(cè)在不控整流狀態(tài)下的直流母線(xiàn)電壓值。
[0067]b)通過(guò)控制各個(gè)背靠背H橋模塊中逆流側(cè)強(qiáng)迫換向開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通情況，使得同一相分組中的5個(gè)背靠背H橋模塊的逆變側(cè)輸出端之間產(chǎn)生_基波相位相同的脈寬調(diào)制波，其基波頻率與三相級(jí)聯(lián)式背靠