一種用于風力發電的電壓跌落發生器

系統的IGBT驅動與保護電路包括IGBT驅動電路、IGBT開通死區電路和IGBT過流保護電路。
IGBT驅動電路芯片是三菱公司的M57962AL，它采用+15 V與－10 V雙電源供電，使關斷更為可靠[5]。
IGBT開通死區電路的作用是在IGBT雙向開關I、II的開通和關斷動作之間造成死區，防止2個IGBT雙向開關同時導通造成調壓器的原、副邊短路，如圖4所示。IGBT雙向開關I、II的開通死區時間可以通過改變死區電路中的電阻值或者電容值來調節。電壓跌落與恢復指令信號DIP既可來自DSP，也可以來自手動開關。

IGBT過流保護電路使用電流檢測法以保護機組系統的安全。由電流傳感器檢測電壓跌落發生器的輸出電流，若出現瞬時過流，則驅動芯片進入軟關斷狀態以避免IGBT過流損壞。
3 實驗結果
根據本文提出的電壓跌落發生器的拓撲結構和控制方法進行了實驗驗證。圖5所示為帶三相電阻負載的實驗波形，圖中方波為電壓跌落與DIP恢復指令信號，3條正弦波為三相電阻兩端的電壓波形。

圖5(a)、(b)是三相電壓對稱跌落至30%的實驗波形，調壓器原邊輸入電壓為110 V。圖5(a)是電壓跌落瞬間的波形放大圖，圖5(b)是控制電壓跌落200 ms后恢復300 ms的波形圖。
圖5(c)是三相電壓對稱跌落至15%的實驗波形，調壓器原邊輸入電壓為220 V。第2行為跌落瞬間波形放大,可以看出電壓跌落僅用了20 μs。
圖5(d)是三相電壓不對稱跌落的實驗波形，其中負序分量含20%，電壓跌落200 ms之后恢復正常。
通過實驗可知本電壓跌落發生器的電壓變化范圍為0%～140%；電壓跌落持續時間可從20 μs到任意時間；可以實現任意單相、兩相跌落或者三相同時跌落；跌落觸發方式可用手動或計算機定時觸發。
本文介紹了一種用于風力發電的電壓跌落發生器。利用可控器件IGBT在調壓器的原、副邊之間切換來實現電壓跌落，且電壓跌落的持續時間、跌落深度、起止相位和跌落類型均可控，具有操作簡單、可靠性高、實時性好、成本較低等特點。
實驗結果表明，此電壓跌落發生器既能產生對稱電壓跌落故障，也能產生不對稱電壓跌落故障，并能夠模擬圖1中所示電網規范規定的各種電網電壓故障，除了可用于風力發電系統之外，還適用于其他電氣、電子產品在電網電壓故障情況下的性能測試和研究。