用于风力发电的电压跌落发生器

统的IGBT驱动与保护电路包括IGBT驱动电路、IGBT开通死区电路和IGBT过流保护电路。

　　IGBT驱动电路芯片是三菱公司的M57962AL，它采用+15 V与－10 V双电源供电，使关断更为可靠。

　　IGBT开通死区电路的作用是在IGBT双向开关I、II的开通和关断动作之间造成死区，防止2个IGBT双向开关同时导通造成调压器的原、副边短路，如图4所示。IGBT双向开关I、II的开通死区时间可以通过改变死区电路中的电阻值或者电容值来调节。电压跌落与恢复指令信号DIP既可来自DSP，也可以来自手动开关。

　　IGBT过流保护电路使用电流检测法以保护机组系统的安全。由电流传感器检测电压跌落发生器的输出电流，若出现瞬时过流，则驱动芯片进入软关断状态以避免IGBT过流损坏。

　　3 实验结果

　　根据本文提出的电压跌落发生器的拓扑结构和控制方法进行了实验验证。图5所示为带三相电阻负载的实验波形，图中方波为电压跌落与DIP恢复指令信号，3条正弦波为三相电阻两端的电压波形。

　　图5(a)、(b)是三相电压对称跌落至30%的实验波形，调压器原边输入电压为110 V。图5(a)是电压跌落瞬间的波形放大图，图5(b)是控制电压跌落200 ms后恢复300 ms的波形图。

　　图5(c)是三相电压对称跌落至15%的实验波形，调压器原边输入电压为220 V。第2行为跌落瞬间波形放大,可以看出电压跌落仅用了20 μs。

　　图5(d)是三相电压不对称跌落的实验波形，其中负序分量含20%，电压跌落200 ms之后恢复正常。

图5 实验波形

　　通过实验可知本电压跌落发生器的电压变化范围为0%～140%；电压跌落持续时间可从20 μs到任意时间；可以实现任意单相、两相跌落或者三相同时跌落；跌落触发方式可用手动或计算机定时触发。

　　本文介绍了一种用于风力发电的电压跌落发生器。利用可控器件IGBT在调压器的原、副边之间切换来实现电压跌落，且电压跌落的持续时间、跌落深度、起止相位和跌落类型均可控，具有操作简单、可靠性高、实时性好、成本较低等特点。

　　实验结果表明，此电压跌落发生器既能产生对称电压跌落故障，也能产生不对称电压跌落故障，并能够模拟图1中所示电网规范规定的各种电网电压故障，除了可用于风力发电系统之外，还适用于其他电气、电子产品在电网电压故障情况下的性能测试和研究。