一种双馈型风力发电机的低压穿越电路

摘要

一种双馈型风力发电机的低压穿越电路，它利用超导磁体作为储能的核心。通过对超导磁体进行充放电，在正常状态下对双馈型风力发电机发出的有功功率进行调节，平滑风力发电机发出的有功功率，从而改善风力发电的电能质量，并减少对电网的影响，补偿风力发电系统输出有功功率的波动。在电网电压发生异常时，它还通过变压器和电流源逆变器电路，在电网和双馈型风力发电机定子之间串入一个补偿电压，从而使双馈型风力发电机定子端电压保持正常状态，保证了风力发电系统在发生电压暂降时仍然能够不脱网运行，从而满足电力系统对风力发电机低压穿越的要求。

权利要求

1.一种双馈型风力发电机的低压穿越电路，其特征在于，在所述的低压穿越电路中：

第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电流源变流器(CSC1)；第一开关(S1)的阳极与第二开关(S2)的阴极相连，构成第一交流连接点(PA1)；第三开关(S3)的阳极与第四开关(S4)的阴极相连，构成第二交流连接点(PA2)；第五开关(S5)的阳极与第六开关(S6)的阴极相连，构成第三交流连接点(PA3)；第一开关(S1)、第三开关(S3)和第五开关(S5)的阴极连接在一起，构成第一直流连接点(PD1)；第二开关(S2)、第四开关(S4)和第六开关(S6)的阳极连接在一起，构成第二直流连接点(PD2)；第七开关(S7)、第八开关(S8)、第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)和第十二开关(S12)组成第二电流源变流器(CSC2)；第八开关(S8)的阳极与第七开关(S7)的阴极相连，构成第四交流连接点(PA4)；第十开关(S10)的阳极与第九开关(S9)的阴极相连，构成第五交流连接点(PA5)；第十二开关(S12)的阳极与第十一开关(S11)的阴极相连，构成第六交流连接点(PA6)；第七开关(S7)、第九开关(S9)和第十一开关(S11)的阳极连接在一起，构成第三直流连接点(PD3)；第八开关(S8)、第十开关(S10)和第十二开关(S12)的阴极连接在一起，构成第四直流连接点(PD4)；第一滤波电感(L1)的一端和第一滤波电容(C1)的一端与第一交流连接点(PA1)相连，第一滤波电感(L1)的另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感(L2)的一端和第二滤波电容(C2)的一端与第二交流连接点(PA2)相连，第二滤波电感(L2)的另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感(L3)的一端和第三滤波电容(C3)的一端与第三交流连接点(PA3)相连，第三滤波电感(L3)的另一端与三相电网的第三相相连；第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)的另一端相互连接；第四滤波电容器(C4)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第一相接线端与第四交流连接点(PA4)相连；第五滤波电容器(C5)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第二相接线端与第五交流连接点(PA5)相连；第六滤波电容器(C6)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第三相接线端与第六交流连接点(PA6)相连；第四滤波电容(C4)、第五滤波电容(C5)和第六滤波电容(C6)的另一端相互连接；第十三开关(S13)、第十四开关(S14)、第十五开关(S15)、第十六开关(S16)、第十七开关(S17)和第十八开关(S18)组成第三电流源变流器(CSC3)；第十三开关(S13)的阳极与第十四开关(S14)的阴极相连，构成第七交流连接点(PA7)；第十五开关(S15)的阳极与第十六开关(S16)的阴极相连，构成第八交流连接点(PA8)；第十七开关(S17)的阳极与第 十八开关(S18)的阴极相连，构成第九交流连接点(PA9)；第十三开关(S13)、第十五开关(S15)和第十七开关(S17)的阴极连接在一起，构成第五直流连接点(PD5)；第十四开关(S14)、第十六开关(S16)和第十八开关(S18)的阳极连接在一起，构成第六直流连接点(PD6)；第十九开关(S19)的阳极与第五直流连接点相连，第十九开关(S19)的阴极与第六直流连接点(PD6)相连；第五直流连接点(PD5)与第三直流连接点(PD3)相连；第二直流连接点(PD2)与第四直流连接点(PD4)相连；超导磁体(Lsc)的两端分别与第一直流连接点(PD1)和第六直流连接点(PD6)相连；第七交流连接点(PA7)、第八交流连接点(PA8)和第九交流连接点(PA9)分别与第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的一端相连；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的另一端相互连接；第七电容器(C7)的两端和第一单相变压器次边的两端相连(Tr1)；第八电容器(C8)的两端和第二单相变压器次边的两端相连(Tr2)；第九电容器(C9)的两端和第三单相变压器次边的两端相连(Tr3)；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机(DFIG)定子侧相连；所述第一开关(S1)……第十九开关(S19)均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关；当所述的低压穿越电路处于正常工作状态时，第三电流源变流器(CSC3)的开关全部闭合，第十九开关(S19)打开，控制第二电流源变流器(CSC2)，使双馈型风力发电机(DFIG)处于最优发电状态；通过控制第一电流源变流器(CSC1)，一方面使超导磁体(Lsc)的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体(Lsc)进行充放电，对双馈型风力(DFIG)发电机发出的有功功率进行平滑；当电网电压跌落时，所述的低压穿越电路处于电压跌落状态，通过控制第三电流源变流器(CSC3)对第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

2.根据权利要求1所述的双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于所述的低压穿越电路处于启动状态时，第二电流源变流器(CSC2)和第三电流源变流器(CSC3)的所有开关，以及第十九开关(S19)闭合，第一电流源变流器(CSC1)对超导磁体(Lsc)进行充电。

3.一种双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于，在所述的低压穿越电路中：第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电流源变流器(CSC1)；第一开关(S1)的阳极与第二开关(S2) 的阴极相连，构成第一交流连接点(PA1)；第三开关(S3)的阳极与第四开关(S4)的阴极相连，构成第二交流连接点(PA2)；第五开关(S5)的阳极与第六开关(S6)的阴极相连，构成第三交流连接点(PA3)；第一开关(S1)、第三开关(S3)和第五开关(S5)的阴极连接在一起，构成第一直流连接点(PD1)；第二开关(S2)、第四开关(S4)和第六开关(S6)的阳极连接在一起，构成第二直流连接点(PD2)；第七开关(S7)、第八开关(S8)、第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)和第十二开关(S12)组成第二电流源变流器(CSC2)；第八开关(S8)的阳极与第七开关(S7)的阴极相连，构成第四交流连接点(PA4)；第十开关(S10)的阳极与第九开关(S9)的阴极相连，构成第五交流连接点(PA5)；第十二开关(S12)的阳极与第十一开关(S11)的阴极相连，构成第六交流连接点(PA6)；第七开关(S7)、第九开关(S9)和第十一开关(S11)的阳极连接在一起，构成第三直流连接点(PD3)；第八开关(S8)、第十开关(S10)和第十二开关(S12)的阴极连接在一起，构成第四直流连接点(PD4)；第一滤波电感(L1)的一端和第一滤波电容(C1)的一端与第一交流连接点(PA1)相连，第一滤波电感(L1)的另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感(L2)的一端和第二滤波电容(C2)的一端与第二交流连接点(PA2)相连，第二滤波电感(L2)的另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感(L3)的一端和第三滤波电容(C3)的一端与第三交流连接点(PA3)相连，第三滤波电感(L3)的另一端与三相电网的第三相相连；第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)的另一端相互连接；第四滤波电容器(C4)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第一相接线端与第四交流连接点(PA4)相连；第五滤波电容器(C5)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第二相接线端与第五交流连接点(PA5)相连；第六滤波电容器(C6)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第三相接线端与第六交流连接点(PA6)相连；第四滤波电容(C4)、第五滤波电容(C5)和第六滤波电容(C6)的另一端相互连接；第十三开关(S13)、第十四开关(S14)、第十五开关(S15)、第十六开关(S16)组成第三电流源变流器(CSC3)；第十三开关(S13)的阳极与第十四开关(S14)的阴极相连，构成第七交流连接点(PA7)；第十五开关(S15)的阳极与第十六开关(S16)的阴极相连，构成第八交流连接点(PA8)；第十三开关(S13)和第十五开关(S15)的阴极连接在一起，构成第五直流连接点(PD5)；第十四开关(S14)和第十六开关(S16)的阳极连接在一起，构成第六直流连接点(PD6)；第十七开关(S17)、第十八开关(S18)、第十九开关(S19)、第二十开关(S20)组成第四电流源变流器(CSC4)；第十七开关(S17)的阳极与第十八开关(S18)的阴极相连，构成第九交流连接点(PA9)；第十九开关(S19)的阳极与第二十开关(S20)的阴极相连，构成第十交流连接点(PA10)；第十七开关(S17)和第十九开关 (S19)的阴极连接在一起，构成第七直流连接点(PD7)；第十八开关(S18)和第二十开关(S20)的阳极连接在一起，构成第八直流连接点(PD8)；第二十一开关(S21)、第二十二开关(S22)、第二十三开关(S23)、第二十四开关(S24)组成第五电流源变流器(CSC5)；第二十一开关(S21)的阳极与第二十二开关(S22)的阴极相连，构成第十一交流连接点(PA11)；

第二十三开关(S23)的阳极与第二十四开关(S24)的阴极相连，构成第十二交流连接点(PA12)；第二十一开关(S21)和第二十三开关(S23)的阴极连接在一起，构成第九直流连接点(PD9)；第二十二开关(S22)和第二十四开关(S24)的阳极连接在一起，构成第十直流连接点(PD10)；第二十五开关(S25)的阳极与第五直流连接点(PD5)相连，第二十五开关(S25)的阴极与第六直流连接点(PD6)相连；第二十六开关(S26)的阳极与第七直流连接点(PD7)相连，第二十六开关(S26)的阴极与第八直流连接点(PD8)相连；第二十七开关(S27)的阳极与第九直流连接点(PD9)相连，第二十七开关(S27)的阴极与第十直流连接点(PD10)相连；第五直流连接点(PD5)与第八直流连接点(PD8)相连；第七直流连接点(PD7)与第十直流连接点(PD10)相连；第九直流连接点(PD9)与第三直流连接点(PD3)相连；第二直流连接点(PD2)与第四直流连接点(PD4)相连；超导磁体(Lsc)的两端分别与第一直流连接点(PD1)和第六直流连接点(PD6)相连；第七交流连接点(PA7)和第八交流连接点(PA8)与第一单相变压器(Tr1)次边的两端相连；第九交流连接点(PA9)和第十交流连接点(PA10)与第二单相变压器(Tr2)次边的两端相连；第十一交流连接点(PA11)和第十二交流连接点(PA12)与第三单相变压器(Tr3)次边的两端相连；第七电容器(C7)的两端和第一单相变压器次边的两端相连(Tr1)；第八电容器(C8)的两端和第二单相变压器次边的两端相连(Tr2)第九电容器(C9)的两端和第三单相变压器次边的两端相连(Tr3)；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机(DFIG)定子侧相连；所述第一开关(S1)、……第二十七开关(S27)均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关；当所述的低压穿越电路处于正常工作状态时，第三电流源变流器(CSC3)、第四电流源变流器(CSC4)和第五电流源变流器(CSC5)的开关全部闭合，第二十五开关(S25)、第二十六开关(S26)和第二十七开关(S27)打开；控制第二电流源变流器(CSC2)，使双馈型风力发电机(DFIG)处于最优发电状态；通过控制第一电流源变流器(CSC1)，一方面使超导磁体(Lsc)的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体(Lsc)进行充放电，对双馈型风力(DFIG)发电机发出的有功功率进行平滑；当电网电压跌落时，所述的低压穿越电路处于电压跌落状态，通过控制第三电流源变流器(CSC3)、第四电流源变流器(CSC4)和第五电流源变流器(CSC5)对第一滤波电容(C1)、第二滤 波电容(C2)和第三滤波电容(C3)上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

4.根据权利要求3所述的双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于所述的低压穿越电路处于启动状态时，第二电流源变流器(CSC2)和第三电流源变流器(CSC3)、第四电流源变流器(CSC4)和第五电流源变流器(CSC5)的所有开关，以及第二十五开关(S25)、第二十六开关(S26)和第二十七开关(S27)闭合，第一电流源变流器(CSC1)对超导磁体(Lsc)进行充电。

5.一种双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于，在所述低压穿越电路中：第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电压源变流器(VSC1)；第一开关(S1)的发射极与第二开关(S2)的集电极相连，构成第一交流连接点(PA1)；第三开关(S3)的发射极与第四开关(S4)的集电极相连，构成第二交流连接点(PA2)；第五开关(S5)的发射极与第六开关(S6)的集电极相连，构成第三交流连接点(PA3)；第一开关(S1)、第三开关(S3)和第五开关(S5)的集电极连接在一起，构成第一直流连接点(PD1)；第二开关(S2)、第四开关(S4)和第六开关(S6)的发射极连接在一起，构成第二直流连接点(PD2)；直流连接电容(C)的两端分别与第一直流连接点(PD1)和第二直流连接点(PD2)相连；第二十开关(S20)、第二十一开关(S21)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)组成第一斩波器(CHP1)；第二十开关(S20)的发射极与第二二极管(D2)的阴极相连，构成第十二交流连接点(PA12)；第一二极管(D1)的阳极与第二十一开关(S21)的集电极相连，构成第十一交流连接点(PA11)；第二十开关(S20)的集电极与第一二极管(D1)的阴极相连，构成第三直流连接点(PD3)；第二二极管(D2)的阳极与第二十一开关(S21)的发射集相连，构成第四直流连接点(PD4)；第一直流连接点(PD1)与第三直流连接点(PD3)相连；第二直流连接点(PD2)与第四直流连接点(PD4)相连；第七开关(S7)、第八开关(S8)、第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)和第十二开关(S12)组成第一电流源变流器(CSC1)；第八开关(S8)的阳极与第七开关(S7)的阴极相连，构成第四交流连接点(PA4)；第十开关(S10)的阳极与第九开关(S9)的阴极相连，构成第五交流连接点(PA5)；第十二开关(S12)的阳极与第十一开关(S11)的阴极相连，构成第六交流连接点(PA6)；第七开关(S7)、第九开关(S9)和第十一开关(S11)的阳极连接在一起，构成第五直流连接点(PD5)；第八开关(S8)、第十开关(S10)和第十二开关(S12)的阴极连接在一起，构成第六直流连接点(PD6)；第一滤波电感(L1)的一端与第一交流连接点(PA1)相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感(L2)的一端与第二交流连接点(PA2)相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感(L3)的一端与第三交流连接点(PA3)相连，另一 端与三相电网的第三相相连；第四滤波电容器(C4)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第一相接线端与第四交流连接点(PA4)相连；第五滤波电容器(C5)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第二相接线端与第五交流连接点(PA5)相连；第六滤波电容器(C6)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第三相接线端与第六交流连接点(PA6)相连；第四滤波电容(C4)、第五滤波电容(C5)和第六滤波电容(C6)的另一端相互连接；第十三开关(S13)、第十四开关(S14)、第十五开关(S15)、第十六开关(S16)、第十七开关(S17)和第十八开关(S18)组成第二电流源变流器(CSC2)；第十三开关(S13)的阳极与第十四开关(S14)的阴极相连，构成第七交流连接点(PA7)；第十五开关(S15)的阳极与第十六开关(S16)的阴极相连，构成第八交流连接点(PA8)；第十七开关(S17)的阳极与第十八开关(S18)的阴极相连，构成第九交流连接点(PA9)；第十三开关(S13)、第十五开关(S15)和第十七开关(S17)的阴极连接在一起，构成第七直流连接点(PD7)；第十四开关(S14)、第十六开关(S16)和第十八开关(S18)的阳极连接在一起，构成第八直流连接点(PD8)；第十九开关(S19)的阳极与第七直流连接点(PD7)相连，第十九开关(S19)的阴极与第八直流连接点(PD8)相连；第五直流连接点(PD5)与第七直流连接点(PD7)相连；第六直流连接点(PD6)与第十二交流连接点(PA12)相连；超导磁体(Lsc)的两端分别与第十一交流连接点(PA11)和第八直流连接点(PD8)相连；第七交流连接点(PA7)、第八交流连接点(PA8)和第九交流连接点(PA9)分别与第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的一端相连；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的另一端相互连接；第一电容器(C1)的两端和第一单相变压器次边的两端相连(Tr1)；第二电容器(C2)的两端和第二单相变压器次边的两端相连(Tr2)；第三电容器(C3)的两端和第三单相变压器次边的两端相连(Tr3)；

第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机(DFIG)定子侧相连；所述第一开关(S1)……第六开关(S6)和第二十开关(S20)、第二十一开关(S21)均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第七开关(S7)、……第十九开关(S19)均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关；当所述的低压穿越电路处于正常工作状态时，第二电流源变流器(CSC2)的开关全部闭合，第十九开关(S19)打开，控制第一电流源变流器(CSC1)，使双馈型风力发电机(DFIG)处于最优发电状态；通过控制第一电压源变流器(VSC1)和第一斩波器(CHP1)，一方面使超导磁体(Lsc)的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体(Lsc)进行充放电，对双馈型风力(DFIG)发电机发出的有功功率进行平滑；当电网电压跌落时，所述的低压穿越电路处于电压跌落状 态，通过控制第二电流源变流器(CSC2)对第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

6.根据权利要求5所述的双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于所述的低压穿越电路处于启动状态时，第一电流源变流器(CSC1)和第二电流源变流器(CSC2)的所有开关，以及第十九开关(S19)闭合，第一电压变流器(VSC1)和第一斩波器(CHP1)对超导磁体(Lsc)进行充电。

7.一种双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于，在所述的低压穿越电路中：第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电压源变流器(VSC1)；第一开关(S1)的发射极与第二开关(S2)的集电极相连，构成第一交流连接点(PA1)；第三开关(S3)的发射极与第四开关(S4)的集电极相连，构成第二交流连接点(PA2)；第五开关(S5)的发射极与第六开关(S6)的集电极相连，构成第三交流连接点(PA3)；第一开关(S1)、第三开关(S3)和第五开关(S5)的集电极连接在一起，构成第一直流连接点(PD1)；第二开关(S2)、第四开关(S4)和第六开关(S6)的发射极连接在一起，构成第二直流连接点(PD2)；直流连接电容(C)的两端分别与第一直流连接点(PD1)和第二直流连接点(PD2)相连；第二十八开关(S28)、第二十九开关(S29)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)组成第一斩波器(CHP1)；第二十八开关(S28)的发射极与第二二极管(D2)的阴极相连，构成第十四交流连接点(PA14)；第一二极管(D1)的阳极与第二十九开关(S29)的集电极相连，构成第十三交流连接点(PA13)；第二十八开关(S28)的集电极与第一二极管(D1)的阴极相连，构成第三直流连接点(PD3)；第二二极管(D2)的阳极与第二十九开关(S29)的发射集相连，构成第四直流连接点(PD4)；第一直流连接点(PD1)与第三直流连接点(PD3)相连；第二直流连接点(PD2)与第四直流连接点(PD4)相连；第七开关(S7)、第八开关(S8)、第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)和第十二开关(S12)组成第一电流源变流器(CSC1)；第八开关(S8)的阳极与第七开关(S7)的阴极相连，构成第四交流连接点(PA4)；第十开关(S10)的阳极与第九开关(S9)的阴极相连，构成第五交流连接点(PA5)；第十二开关(S12)的阳极与第十一开关(S11)的阴极相连，构成第六交流连接点(PA6)；第七开关(S7)、第九开关(S9)和第十一开关(S11)的阳极连接在一起，构成第五直流连接点(PD5)；第八开关(S8)、第十开关(S10)和第十二开关(S12)的阴极连接在一起，构成第六直流连接点(PD6)；第一滤波电感(L1)的一端与第一交流连接点(PA1)相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感(L2)的一端与第二交流连接点(PA2)相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感(L3)的一端与第三交流连接点(PA3) 相连，另一端与三相电网的第三相相连；第四滤波电容器(C4)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第一相接线端与第四交流连接点(PA4)相连；第五滤波电容器(C5)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第二相接线端与第五交流连接点(PA5)相连；第六滤波电容器(C6)的一端和双馈型风力发电机(DFIG)转子侧第三相接线端与第六交流连接点(PA6)相连；第四滤波电容(C4)、第五滤波电容(C5)和第六滤波电容(C6)的另一端相互连接；第十三开关(S13)、第十四开关(S14)、第十五开关(S15)、第十六开关(S16)组成第二电流源变流器(CSC2)；第十三开关(S13)的阳极与第十四开关(S14)的阴极相连，构成第七交流连接点(PA7)；第十五开关(S15)的阳极与第十六开关(S16)的阴极相连，构成第八交流连接点(PA8)；第十三开关(S13)和第十五开关(S15)的阴极连接在一起，构成第七直流连接点(PD7)；第十四开关(S14)和第十六开关(S16)的阳极连接在一起，构成第八直流连接点(PD8)；第十七开关(S17)、第十八开关(S18)、第十九开关(S19)、第二十开关(S20)组成第三电流源变流器(CSC3)；第十七开关(S17)的阳极与第十八开关(S18)的阴极相连，构成第九交流连接点(PA9)；第十九开关(S19)的阳极与第二十开关(S20)的阴极相连，构成第十交流连接点(PA10)；第十七开关(S17)和第十九开关(S19)的阴极连接在一起，构成第九直流连接点(PD9)；第十八开关(S18)和第二十开关(S20)的阳极连接在一起，构成第十直流连接点(PD10)；第二十一开关(S21)、第二十二开关(S22)、第二十三开关(S23)、第二十四开关(S24)组成第四电流源变流器(CSC4)；第二十一开关(S21)的阳极与第二十二开关(S22)的阴极相连，构成第九交流连接点(PA11)；

第二十三开关(S23)的阳极与第二十四开关(S24)的阴极相连，构成第十二交流连接点(PA12)；第二十一开关(S21)和第二十三开关(S23)的阴极连接在一起，构成第十一直流连接点(PD11)；第二十二开关(S22)和第二十四开关(S24)的阳极连接在一起，构成第十二直流连接点(PD12)；第二十五开关(S25)的阳极与第七直流连接点(PD7)相连，第二十五开关(S25)的阴极与第八直流连接点(PD8)相连；第二十六开关(S26)的阳极与第九直流连接点(PD9)相连，第二十六开关(S26)的阴极与第十直流连接点(PD10)相连；第二十七开关(S27)的阳极与第十一直流连接点(PD11)相连，第二十七开关(S27)的阴极与第十二直流连接点(PD12)相连；第七直流连接点(PD7)与第十直流连接点(PD10)相连；第九直流连接点(PD9)与第十二直流连接点(PD12)相连；第十一直流连接点(PD11)和第五直流连接点(PD5)相连；第十四交流连接点(PA14)与第六直流连接点(PD6)相连；超导磁体(Lsc)的两端分别与第十三交流连接点(PA13)和第八直流连接点(PD8)相连；第七交流连接点(PA7)和第八交流连接点(PA8)与第一单相变压器(Tr1)次边的两端相连；第九交流连接点(PA9)和第十交流连接点(PA10)与 第二单相变压器(Tr2)次边的两端相连；第十一交流连接点(PA11)和第十二交流连接点(PA12)与第三单相变压器(Tr3)次边的两端相连；第一电容器(C1)的两端和第一单相变压器次边的两端相连(Tr1)；第二电容器(C2)的两端和第二单相变压器次边的两端相连(Tr2)；第三电容器(C3)的两端和第三单相变压器次边的两端相连(Tr3)；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机(DFIG)定子侧相连；所述第一开关(S1)……第六开关(S6)和第二十八开关(S28)、第二十九开关(S29)均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关所述第十三开关(S13)、……第二十七开关(S27)均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关；当所述的低压穿越电路处于正常工作状态时，第二电流源变流器(CSC2)、第三电流源变流器(CSC3)和第四电流源变流器(CSC4)的开关全部闭合，第二十五开关(S25)、第二十六开关(S26)和第二十七开关(S27)打开；控制第一电流源变流器(CSC1)，使双馈型风力发电机(DFIG)处于最优发电状态；通过控制第一电压变流器(VSC1)和第一斩波器(CHP1)，一方面使超导磁体(Lsc)的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体(Lsc)进行充放电，对双馈型风力(DFIG)发电机发出的有功功率进行平滑；当电网电压跌落时，所述的低压穿越电路处于电压跌落状态，通过控制第二电流源变流器(CSC2)、第三电流源变流器(CSC3)和第四电流源变流器(CSC4)对第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

8.根据权利要求7所述的双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于所述的低压穿越电路处于启动状态时，第二电流源变流器(CSC2)和第三电流源变流器(CSC3)、第四电流源变流器(CSC4)和第五电流源变流器(CSC5)的所有开关，以及第二十五开关(S25)、第二十六开关(S26)和第二十七开关(S27)闭合，第一电压变流器(VSC1)和第一斩波器(CHP1)对超导磁体(Lsc)进行充电。

9.一种双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于，在所述的低压穿越电路中：第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电压源变流器(VSC1)；第一开关(S1)的发射极与第二开关(S2)的集电极相连，构成第一交流连接点(PA1)；第三开关(S3)的发射极与第四开关(S4)的集电极相连，构成第二交流连接点(PA2)；第五开关(S5)的发射极与第六开关(S6)的集电极相连，构成第三交流连接点(PA3)；第一开关(S1)、第三开关(S3)和第五开关(S5)的集电极连接在一起，构成第一直流连接点(PD1)；第二开关(S2)、第四开关(S4)和第六开关(S6)的发射极连接在一起，构成第二直流连接点(PD2)；直流连接电容(C) 的两端分别与第一直流连接点(PD1)和第二直流连接点(PD2)相连；第七开关(S7)、第八开关(S8)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)组成第一斩波器(CHP1)；第七开关(S7)的发射极与第一二极管(D1)的阴极相连，构成第四交流连接点(PA4)；第二二极管(D2)的阳极与第八开关(S8)的集电极相连，构成第五交流连接点(PA5)；第七开关(S7)的集电极与第二二极管(D2)的阴极相连，构成第三直流连接点(PD3)；第一二极管(D1)的阳极与第八开关(S8)的发射极相连，构成第四直流连接点(PD4)；第一直流连接点(PD1)与第三直流连接点(PD3)相连；第二直流连接点(PD2)与第四直流连接点(PD4)相连；第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)、第十二开关(S12)、第十三开关(S13)和第十四开关(S14)组成第二电压源变流器(VSC2)；第九开关(S9)的发射极与第十开关(S10)的集电极相连，构成第六交流连接点(PA6)；第十一开关(S11)的发射极与第十二开关(S12)的集电极相连，构成第七交流连接点(PA7)；第十三开关(S13)的发射极与第十四开关(S14)的集电极相连，构成第八交流连接点(PA8)；第九开关(S9)、第十一开关(S11)和第十三开关(S13)的集电极连接在一起，构成第五直流连接点(PD5)；第十开关(S10)、第十二开关(S12)和第十四开关(S14)的发射极连接在一起，构成第六直流连接点(PD6)；第三直流连接点(PD3)与第五直流连接点(PD5)相连；第四直流连接点(PD4)与第六直流连接点(PD6)相连；第一滤波电感(L1)的一端与第一交流连接点(PA1)相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感(L2)的一端与第二交流连接点(PA2)相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感(L3)的一端与第三交流连接点(PA3)相连，另一端与三相电网的第三相相连；双馈型风力发电机(DFIG)转子第一相与第六交流连接点(PA6)相连；双馈型风力发电机(DFIG)转子第二相与第七交流连接点(PA7)相连；

双馈型风力发电机(DFIG)转子第三相与第八交流连接点(PA8)相连；第十五开关(S15)、第十六开关(S16)、第十七开关(S17)、第十八开关(S18)、第十九开关(S18)和第二十开关(S20)组成第一电流源变流器(CSC1)；第十五开关(S15)的阳极与第十六开关(S16)的阴极相连，构成第九交流连接点(PA9)；第十七开关(S17)的阳极与第十八开关(S18)的阴极相连，构成第十交流连接点(PA10)；第十九开关(S19)的阳极与第二十开关(S20)的阴极相连，构成第十一交流连接点(PA11)；第十五开关(S15)、第十七开关(S17)和第十九开关(S19)的阴极连接在一起，构成第七直流连接点(PD7)；第十六开关(S16)、第十八开关(S18)和第二十开关(S20)的阳极连接在一起，构成第八直流连接点(PD8)；第二十一开关(S21)的阳极与第七直流连接点(PD7)相连，第二十一开关(S21)的阴极与第八直流连接点(PD8)相连；第八直流连接点(PD8)与第四交流连接点(PD4)相连；超导磁体(Lsc)的两端分别与第五交流连接点(PA5)和第七直流连 接点(PD7)相连；第九交流连接点(PA9)、第十交流连接点(PA10)和第十一交流连接点(PA11)分别与第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的一端相连；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)次边的另一端相互连接；第一电容器(C1)的两端和第一单相变压器次边的两端相连(Tr1)；第二电容器(C2)的两端和第二单相变压器次边的两端相连(Tr2)；第三电容器(C3)的两端和第三单相变压器次边的两端相连(Tr3)；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机(DFIG)定子侧相连；所述第一开关(S1)……第十四开关(S14)均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第十五开关(S15)……第二十一开关(S21)均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关；当所述的低压穿越电路处于正常工作状态时，第一电流源变流器(CSC1)的开关全部闭合，第二十一开关(S21)打开，控制第二电压源变流器(VSC2)，使双馈型风力发电机(DFIG)处于最优发电状态；通过控制第一电压源变流器(VSC1)和第一斩波器(CHP1)，一方面使超导磁体(Lsc)的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体(Lsc)进行充放电，对双馈型风力(DFIG)发电机发出的有功功率进行平滑；当电网电压跌落时，所述的低压穿越电路处于电压跌落状态，通过控制第一电流源变流器(CSC1)对第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

10.根据权利要求9所述的双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于所述的低压穿越电路处于启动状态时，第一电流源变流器(CSC1)的所有开关，以及第二十一开关(S21)闭合，第一电压变流器(VSC1)和第一斩波器(CHP1)对超导磁体(Lsc)进行充电。

11.一种双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于，在所述的低压穿越电路中：第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)和第六开关(S6)组成第一电压源变流器(VSC1)；第一开关(S1)的发射极与第二开关(S2)的集电极相连，构成第一交流连接点(PA1)；第三开关(S3)的发射极与第四开关(S4)的集电极相连，构成第二交流连接点(PA2)；第五开关(S5)的发射极与第六开关(S6)的集电极相连，构成第三交流连接点(PA3)；第一开关(S1)、第三开关(S3)和第五开关(S5)的集电极连接在一起，构成第一直流连接点(PD1)；第二开关(S2)、第四开关(S4)和第六开关(S6)的发射极连接在一起，构成第二直流连接点(PD2)；直流连接电容(C)的两端分别与第一直流连接点(PD1)和第二直流连接点(PD2)相连；第七开关(S7)、第八开关(S8)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)组成第一斩波器(CHP1)；第七开关 (S7)的发射极与第一二极管(D1)的阴极相连，构成第四交流连接点(PA4)；第二二极管(D2)的阳极与第八开关(S8)的集电极相连，构成第五交流连接点(PA5)；第七开关(S7)的集电极与第二二极管(D2)的阴极相连，构成第三直流连接点(PD3)；第一二极管(D1)的阳极与第八开关(S8)的发射极相连，构成第四直流连接点(PD4)；第一直流连接点(PD1)与第三直流连接点(PD3)相连；

第二直流连接点(PD2)与第四直流连接点(PD4)相连；第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)、第十二开关(S12)、第十三开关(S13)和第十四开关(S14)组成第二电压源变流器(VSC2)；第九开关(S9)的发射极与第十开关(S10)的集电极相连，构成第六交流连接点(PA6)；第十一开关(S11)的发射极与第十二开关(S12)的集电极相连，构成第七交流连接点(PA7)；第十三开关(S13)的发射极与第十四开关(S14)的集电极相连，构成第八交流连接点(PA8)；第九开关(S9)、第十一开关(S11)和第十三开关(S13)的集电极连接在一起，构成第五直流连接点(PD5)；第十开关(S10)、第十二开关(S12)和第十四开关(S14)的发射极连接在一起，构成第六直流连接点(PD6)；第三直流连接点(PD3)与第五直流连接点(PD5)相连；第四直流连接点(PD4)与第六直流连接点(PD6)相连；第一滤波电感(L1)的一端与第一交流连接点(PA1)相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感(L2)的一端与第二交流连接点(PA2)相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感(L3)的一端与第三交流连接点(PA3)相连，另一端与三相电网的第三相相连；双馈型风力发电机(DFIG)转子第一相与第六交流连接点(PA6)相连；双馈型风力发电机(DFIG)转子第二相与第七交流连接点(PA7)相连；双馈型风力发电机(DFIG)转子第三相与第八交流连接点(PA8)相连；第十五开关(S15)、第十六开关(S16)、第十七开关(S17)、第十八开关(S18)组成第一电流源变流器(CSC1)；第十五开关(S15)的阳极与第十六开关(S16)的阴极相连，构成第九交流连接点(PA9)；第十七开关(S17)的阳极与第十八开关(S18)的阴极相连，构成第十交流连接点(PA10)；第十五开关(S15)和第十七开关(S17)的阴极连接在一起，构成第七直流连接点(PD7)；第十六开关(S16)和第十八开关(S18)的阳极连接在一起，构成第八直流连接点(PD8)；第十九开关(S19)、第二十开关(S20)、第二十一开关(S21)、第二十二开关(S22)组成第二电流源变流器(CSC2)；第十九开关(S19)的阳极与第二十开关(S20)的阴极相连，构成第十一交流连接点(PA11)；第二十一开关(S21)的阳极与第二十二开关(S22)的阴极相连，构成第十二交流连接点(PA12)；第十九开关(S19)和第二十一开关(S21)的阴极连接在一起，构成第九直流连接点(PD9)；第二十开关(S20)和第二十二开关(S22)的阳极连接在一起，构成第十直流连接点(PD10)；第二十三开关(S23)、第二十四开关(S24)、第二十五开关(S25)、第二十六开关(S26)组成第三电流 源变流器(CSC3)；第二十三开关(S23)的阳极与第二十四开关(S24)的阴极相连，构成第十三交流连接点(PA13)；第二十五开关(S25)的阳极与第二十六开关(S26)的阴极相连，构成第十四交流连接点(PA14)；第二十三开关(S23)和第二十五开关(S25)的阴极连接在一起，构成第十一直流连接点(PD11)；第二十四开关(S24)和第二十六开关(S26)的阳极连接在一起，构成第十二直流连接点(PD12)；第二十七开关(S27)的阳极与第七直流连接点(PD7)相连，第二十七开关(S27)的阴极与第八直流连接点(PD8)相连；第二十八开关(S28)的阳极与第九直流连接点(PD9)相连，第二十八开关(S28)的阴极与第十直流连接点(PD10)相连；第二十九开关(S29)的阳极与第十一直流连接点(PD11)相连，第二十九开关(S29)的阴极与第十二直流连接点(PD12)相连；第七直流连接点(PD7)与第十直流连接点(PD10)相连；第九直流连接点(PD9)与第十二直流连接点(PD12)相连；第八直流连接点(PD8)与第四交流连接点(PA4)相连；超导磁体(Lsc)的两端分别与第五交流连接点(PA5)和第十一直流连接点(PD11)相连；第九交流连接点(PA9)和第十交流连接点(PA10)与第一单相变压器(Tr1)原边的两端相连；第十一交流连接点(PA11)和第十二交流连接点(PA12)与第二单相变压器(Tr2)次边的两端相连；第十三交流连接点(PA13)和第十四交流连接点(PA14)与第三单相变压器(Tr3)次边的两端相连；第一电容器(C1)的两端和第一单相变压器次边的两端相连(Tr1)；第二电容器(C2)的两端和第二单相变压器次边的两端相连(Tr2)；第三电容器(C3)的两端和第三单相变压器次边的两端相连(Tr3)；第一单相变压器(Tr1)、第二单相变压器(Tr2)和第三单相变压器(Tr3)原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机(DFIG)定子侧相连；所述第一开关(S1)……第十四开关(S14)均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第十五开关(S15)……第二十九开关(S29)均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关；当所述的低压穿越电路处于正常工作状态时，第一电流源变流器(CSC1)、第二电流源变流器(CSC2)和第三电流源变流器(CSC3)的开关全部闭合，第二十七开关(S27)、第二十八开关(S28)和第二十九开关(S29)打开；控制第二电压源变流器(VSC2)，使双馈型风力发电机(DFIG)处于最优发电状态；通过控制第一电压变流器(VSC1)和第一斩波器(CHP1)，一方面使超导磁体(Lsc)的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体(Lsc)进行充放电，对双馈型风力(DFIG)发电机发出的有功功率进行平滑；当电网电压跌落时，所述的低压穿越电路处于电压跌落状态，通过控制第一电流源变流器(CSC1)、第二电流源变流器(CSC2)和第三电流源变流器(CSC3)对第一滤波电容(C1)、第二滤波电容(C2)和第三滤波电容(C3)上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

12.根据权利要求11所述的双馈型风力发电机(DFIG)的低压穿越电路，其特征在于所述的低压穿越电路处于启动状态时，第一电流源变流器(CSC1)、第二电流源变流器(CSC2)和第三电流源变流器(CSC3)的所有开关，以及第二十七开关(S27)、第二十八开关(S28)和第二十九开关(S29)闭合，第一电压变流器(VSC1)和第一斩波器(CHP1)对超导磁体(Lsc)进行充电。

说明书

一种双馈型风力发电机的低压穿越电路

技术领域

[0001] 本发明涉及一种双馈型风力发电机的低压穿越电路。

背景技术

[0002] 风力发电在世界范围内迅猛发展，并在电网中的比例逐渐升高。随着风力发电在电网中的比例不断增加，风力发电对电网稳定性和电能质量的影响越来越来。为了减轻风力发电对电网的冲击，目前世界各国已逐步出台了风力发电的并网标准，其中之一就是要求风力发电机在低电压时必须在满足一定要求时才能退出电网。为了满足低电压并网的要求，各种低压穿越技术逐渐发展起来。各种低压穿越技术主要分为两种：1、采用故障保护电路。如图1所示，日本专利PCT/JP2009/050373“包含双馈型风力发电机的风力发电系统的故障保护电路”，采用了一种不控整流加上电阻投切的方式构成的旁路电路，用来保护双馈型风力发电机的转子侧变流器；2、采用改进的控制策略。如图2所示，中国专利CN101383580A“电网短路故障时的双馈感应风力发电机低电压穿越控制方法”，采用了一种改进的控制方法来提高低电压下的控制性能。以上两种方法都能起到一定的作用，但是仍然具有以下不足：1、目前的故障保护电路均需要通过检测故障信号后再触发相应的电路进行保护，因此具有一定的延时，无法起到完全保护的作用。2、采用改进的控制方法需要增大变流器的容量，并且在电压跌落较深时无能为力。

发明内容

[0003] 为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种双馈型风力发电机的低压穿越电路，本发明在电网未发生故障时，能过通过对超导磁体进行充放电来平滑风力发电机输出的有功功率，从而改善风力发电机输出的电能质量；而在电网电压发生跌落时，通过隔离变压器和电流源逆变器对跌落的电压进行补偿，从而使双馈型风力发电机的定子端电压不受电压跌落影响，进而实现了双馈型风力发电机的电压穿越。

[0004] 本发明利用超导磁体作为储能的核心。通过对超导磁体进行充放电，在正常状态下对双馈型风力发电机发出的有功功率进行调节，平滑风力发电机发出的有功功率，从而改善风力发电的电能质量，并减少对电网的影响，补偿风力发电系统输出有功功率的波动。在电网电压发生异常时，它还通过变压器和电流源逆变器电路，在电网和双馈型风力发电机定子之间串入一个补偿电压，从而使双馈型风力发电机定子端电压保持正常状态，保证了风力发电系统在发生电压暂降时仍然能够不脱网运行，从而满足电力系统对风力发电机低压穿越的要求。

[0005] 本发明有以下六种结构形式：

[0006] 1、本发明双馈型风力发电机低压穿越电路的结构如下：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关组成第一电流源变流器；第一开关的阳极与第二开关的阴极相连，构成第一交流连接点；第三开关的阳极与第四开关的阴极相连，构成第二交流连接点；第五开关的阳极与第六开关的阴极相连，构成第三交流连接点；第一开关、第三开关和第五开关的阴极连接在一起，构成第一直流连接点；第二开关、第四开关和第六开关的阳极连接在一起，构成第二直流连接点；第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关组成第二电流源变流器；第八开关的阳极与第七开关的阴极相连，构成第四交流连接点；第十开关的阳极与第九开关的阴极相连，构成第五交流连接点；第十二开关的阳极与第十一开关的阴极相连，构成第六交流连接点；第七开关、第九开关和第十一开关的阳极连接在一起，构成第三直流连接点；第八开关、第十开关和第十二开关的阴极连接在一起，构成第四直流连接点；第一滤波电感的一端和第一滤波电容的一端与第一交流连接点相连，第一滤波电感的另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感的一端和第二滤波电容的一端与第二交流连接点相连，第二滤波电感的另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感的一端和第三滤波电容的一端与第三交流连接点相连，第三滤波电感的另一端与三相电网的第三相相连；第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容的另一端相互连接；第四滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第一相接线端与第四交流连接点相连；第五滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第二相接线端与第五交流连接点相连；第六滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第三相接线端与第六交流连接点相连；第四滤波电容、第五滤波电容和第六滤波电容的另一端相互连接；第十三开关、第十四开关、第十五开关、第十六开关、第十七开关和第十八开关组成第三电流源变流器；第十三开关的阳极与第十四开关的阴极相连，构成第七交流连接点；第十五开关的阳极与第十六开关的阴极相连，构成第八交流连接点；第十七开关的阳极与第十八开关的阴极相连，构成第九交流连接点；第十三开关、第十五开关和第十七开关的阴极连接在一起，构成第五直流连接点；第十四开关、第十六开关和第十八开关的阳极连接在一起，构成第六直流连接点；第十九开关的阳极与第五直流连接点相连，第十九开关的阴极与第六直流连接点相连；第五直流连接点与第三直流连接点相连；第二直流连接点与第四直流连接点相连；
超导磁体的两端分别与第一直流连接点和第六直流连接点相连；第七交流连接点、第八交流连接点和第九交流连接点分别于第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器次边的一端相连；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器次边的另一端相互连接；第七电容器C7的两端和第一单相变压器次边的两端相连Tr1；第八电容器C8的两端和第二单相变压器次边的两端相连Tr2；第九电容器C9的两端和第三单相变压器次边的两端相连Tr3；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机定子侧相连；所述第一开关……第十九开关均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0007] 对本结构形式的双馈型风力发电机低压穿越电路的控制方法可分别针对如下三种工作状态进行：(1)启动状态：此时第二电流源变流器和第三电流源变流器的所有开关，以及第十九开关闭合，第一电流源变流器对超导磁体进行充电；(2)正常工作状态：此时第三电流源变流器的开关全部闭合，第十九开关打开，控制第二电流源变流器，使双馈型风力发电机处于最优发电状态；通过控制第一电流源变流器，一方面使超导磁体的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体进行充放电，对双馈型风力发电机发出的有功功率进行平滑；(3)电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第三电流源变流器对第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0008] 2、本发明双馈型风力发电机低压穿越电路的结构如下：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关组成第一电流源变流器；第一开关的阳极与第二开关的阴极相连，构成第一交流连接点；第三开关的阳极与第四开关的阴极相连，构成第二交流连接点；第五开关的阳极与第六开关的阴极相连，构成第三交流连接点；第一开关、第三开关和第五开关的阴极连接在一起，构成第一直流连接点；第二开关、第四开关和第六开关的阳极连接在一起，构成第二直流连接点；第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关组成第二电流源变流器；第八开关的阳极与第七开关的阴极相连，构成第四交流连接点；第十开关的阳极与第九开关的阴极相连，构成第五交流连接点；第十二开关的阳极与第十一开关的阴极相连，构成第六交流连接点；第七开关、第九开关和第十一开关的阳极连接在一起，构成第三直流连接点；第八开关、第十开关和第十二开关的阴极连接在一起，构成第四直流连接点；第一滤波电感的一端和第一滤波电容的一端与第一交流连接点相连，第一滤波电感的另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感的一端和第二滤波电容的一端与第二交流连接点相连，第二滤波电感的另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感的一端和第三滤波电容的一端与第三交流连接点相连，第三滤波电感的另一端与三相电网的第三相相连；第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容的另一端相互连接；第四滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第一相接线端与第四交流连接点相连；第五滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第二相接线端与第五交流连接点相连；第六滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第三相接线端与第六交流连接点相连；第四滤波电容、第五滤波电容和第六滤波电容的另一端相互连接；第十三开关、第十四开关、第十五开关、第十六开关组成第三电流源变流器；第十三开关的阳极与第十四开关的阴极相连，构成第七交流连接点；第十五开关的阳极与第十六开关的阴极相连，构成第八交流连接点；第十三开关和第十五开关的阴极连接在一起，构成第五直流连接点；第十四开关和第十六开关的阳极连接在一起，构成第六直流连接点；第十七开关、第十八开关、第十九开关、第二十开关组成第四电流源变流器；第十七开关的阳极与第十八开关的阴极相连，构成第九交流连接点；第十九开关的阳极与第二十开关的阴极相连，构成第十交流连接点；第十七开关和第十九开关的阴极连接在一起，构成第七直流连接点；第十八开关和第二十开关的阳极连接在一起，构成第八直流连接点；第二十一开关、第二十二开关、第二十三开关、第二十四开关组成第五电流源变流器；第二十一开关的阳极与第二十二开关的阴极相连，构成第十一交流连接点；第二十三开关的阳极与第二十四开关的阴极相连，构成第十二交流连接点；第二十一开关和第二十三开关的阴极连接在一起，构成第九直流连接点；第二十二开关和第二十四开关的阳极连接在一起，构成第十直流连接点；第二十五开关的阳极与第五直流连接点相连，第二十五开关的阴极与第六直流连接点相连；第二十六开关的阳极与第七直流连接点相连，第二十六开关的阴极与第八直流连接点相连；第二十七开关的阳极与第九直流连接点相连，第二十七开关的阴极与第十直流连接点相连；第五直流连接点与第八直流连接点相连；第七直流连接点与第十直流连接点相连；
第九直流连接点与第三直流连接点相连；第二直流连接点与第四直流连接点相连；超导磁体的两端分别与第一直流连接点和第六直流连接点相连；第七交流连接点和第八交流连接点与第一单相变压器次边的两端相连；第九交流连接点和第十交流连接点与第二单相变压器次边的两端相连；第十一交流连接点和第十二交流连接点与第三单相变压器次边的两端相连；第七电容器的两端和第一单相变压器次边的两端相连；第八电容器的两端和第二单相变压器次边的两端相连；第九电容器的两端和第三单相变压器次边的两端相连；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机定子侧相连；所述第一开关、……第二十七开关均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0009] 对本结构形式的双馈型风力发电机低压穿越电路的控制方法可分别针对如下三种工作状态进行：(1)启动状态：此时第二电流源变流器和第三电流源变流器、第四电流源变流器和第五电流源变流器的所有开关，以及第二十五开关、第二十六开关和第二十七开关闭合，第一电流源变流器对超导磁体进行充电；(2)正常工作状态：此时第三电流源变流器、第四电流源变流器和第五电流源变流器的开关全部闭合，第二十五开关、第二十六开关和第二十七开关打开；控制第二电流源变流器，使双馈型风力发电机处于最优发电状态；通过控制第一电流源变流器，一方面使超导磁体的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体进行充放电，对双馈型风力发电机发出的有功功率进行平滑；(3)电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第三电流源变流器、第四电流源变流器和第五电流源变流器对第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0010] 3、本发明双馈型风力发电机低压穿越电路的结构如下：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关组成第一电压源变流器；第一开关的发射极与第二开关的集电极相连，构成第一交流连接点；第三开关的发射极与第四开关的集电极相连，构成第二交流连接点；第五开关的发射极与第六开关的集电极相连，构成第三交流连接点；第一开关、第三开关和第五开关的集电极连接在一起，构成第一直流连接点；第二开关、第四开关和第六开关的发射极连接在一起，构成第二直流连接点；直流连接电容的两端分别与第一直流连接点和第二直流连接点相连；第二十开关、第二十一开关、第一二极管和第二二极管组成第一斩波器；第二十开关的发射极与第二二极管的阴极相连，构成第十二交流连接点；第一二极管的阳极与第二十一开关的集电极相连，构成第十一交流连接点；第二十开关的集电极与第一二极管的阴极相连，构成第三直流连接点；第二二极管的阳极与第二十一开关的发射集相连，构成第四直流连接点；第一直流连接点与第三直流连接点相连；第二直流连接点与第四直流连接点相连；第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关组成第一电流源变流器；第八开关的阳极与第七开关的阴极相连，构成第四交流连接点；第十开关的阳极与第九开关的阴极相连，构成第五交流连接点；第十二开关的阳极与第十一开关的阴极相连，构成第六交流连接点；第七开关、第九开关和第十一开关的阳极连接在一起，构成第五直流连接点；第八开关、第十开关和第十二开关的阴极连接在一起，构成第六直流连接点；第一滤波电感的一端与第一交流连接点相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感的一端与第二交流连接点相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感的一端与第三交流连接点相连，另一端与三相电网的第三相相连；第四滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第一相接线端与第四交流连接点相连；第五滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第二相接线端与第五交流连接点相连；第六滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第三相接线端与第六交流连接点相连；第四滤波电容、第五滤波电容和第六滤波电容的另一端相互连接；第十三开关、第十四开关、第十五开关、第十六开关、第十七开关和第十八开关组成第二电流源变流器；第十三开关的阳极与第十四开关的阴极相连，构成第七交流连接点；第十五开关的阳极与第十六开关的阴极相连，构成第八交流连接点；第十七开关的阳极与第十八开关的阴极相连，构成第九交流连接点；第十三开关、第十五开关和第十七开关的阴极连接在一起，构成第七直流连接点；第十四开关、第十六开关和第十八开关的阳极连接在一起，构成第八直流连接点；第十九开关的阳极与第七直流连接点相连，第十九开关的阴极与第八直流连接点相连；
第五直流连接点与第七直流连接点相连；第六直流连接点与第十二交流连接点相连；超导磁体的两端分别与第十一交流连接点和第八直流连接点相连；第七交流连接点、第八交流连接点和第九交流连接点分别于第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器次边的一端相连；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器次边的另一端相互连接；
第一电容器的两端和第一单相变压器次边的两端相连；第二电容器的两端和第二单相变压器次边的两端相连；第三电容器的两端和第三单相变压器次边的两端相连；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机定子侧相连；所述第一开关……第六开关和第二十开关、第二十一开关均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第七开关、……第十九开关均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0011] 对本结构形式的双馈型风力发电机低压穿越电路的控制方法可分别针对如下三种工作状态进行：(1)启动状态：此时第一电流源变流器和第二电流源变流器的所有开关，以及第十九开关闭合，第一电压变流器和第一斩波器对超导磁体进行充电；(2)正常工作状态：此时第二电流源变流器的开关全部闭合，第十九开关打开，控制第一电流源变流器，使双馈型风力发电机处于最优发电状态；通过控制第一电压源变流器和第一斩波器，一方面使超导磁体的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体进行充放电，对双馈型风力发电机发出的有功功率进行平滑；(3)电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第二电流源变流器对第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0012] 4、本发明双馈型风力发电机低压穿越电路的结构如下：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关组成第一电压源变流器；第一开关的发射极与第二开关的集电极相连，构成第一交流连接点；第三开关的发射极与第四开关的集电极相连，构成第二交流连接点；第五开关的发射极与第六开关的集电极相连，构成第三交流连接点；第一开关、第三开关和第五开关的集电极连接在一起，构成第一直流连接点；第二开关、第四开关和第六开关的发射极连接在一起，构成第二直流连接点；直流连接电容的两端分别与第一直流连接点和第二直流连接点相连；第二十八开关、第二十九开关、第一二极管和第二二极管组成第一斩波器；第二十八开关的发射极与第二二极管的阴极相连，构成第十四交流连接点；第一二极管的阳极与第二十九开关的集电极相连，构成第十三交流连接点；第二十八开关的集电极与第一二极管的阴极相连，构成第三直流连接点：第二二极管的阳极与第二十九开关的发射集相连，构成第四直流连接点；第一直流连接点与第三直流连接点相连；第二直流连接点与第四直流连接点相连；第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关组成第一电流源变流器；第八开关的阳极与第七开关的阴极相连，构成第四交流连接点；第十开关的阳极与第九开关的阴极相连，构成第五交流连接点；第十二开关的阳极与第十一开关的阴极相连，构成第六交流连接点；第七开关、第九开关和第十一开关的阳极连接在一起，构成第五直流连接点；第八开关、第十开关和第十二开关的阴极连接在一起，构成第六直流连接点；第一滤波电感的一端与第一交流连接点相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感的一端与第二交流连接点相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感的一端与第三交流连接点相连，另一端与三相电网的第三相相连；第四滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第一相接线端与第四交流连接点相连；第五滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第二相接线端与第五交流连接点相连；第六滤波电容器的一端和双馈型风力发电机转子侧第三相接线端与第六交流连接点相连；第四滤波电容、第五滤波电容和第六滤波电容的另一端相互连接；
第十三开关、第十四开关、第十五开关、第十六开关组成第二电流源变流器；第十三开关的阳极与第十四开关的阴极相连，构成第七交流连接点；第十五开关的阳极与第十六开关的阴极相连，构成第八交流连接点；第十三开关和第十五开关的阴极连接在一起，构成第七直流连接点；第十四开关和第十六开关的阳极连接在一起，构成第八直流连接点；第十七开关、第十八开关、第十九开关、第二十开关组成第三电流源变流器；第十七开关的阳极与第十八开关的阴极相连，构成第九交流连接点；第十九开关的阳极与第二十开关的阴极相连，构成第十交流连接点；第十七开关和第十九开关的阴极连接在一起，构成第九直流连接点；第十八开关和第二十开关的阳极连接在一起，构成第十直流连接点；第二十一开关、第二十二开关、第二十三开关、第二十四开关组成第四电流源变流器；第二十一开关的阳极与第二十二开关的阴极相连，构成第九交流连接点；第二十三开关的阳极与第二十四开关的阴极相连，构成第十二交流连接点；第二十一开关和第二十三开关的阴极连接在一起，构成第十一直流连接点；第二十二开关和第二十四开关的阳极连接在一起，构成第十二直流连接点；第二十五开关的阳极与第七直流连接点相连，第二十五开关的阴极与第八直流连接点相连；第二十六开关的阳极与第九直流连接点相连，第二十六开关的阴极与第十直流连接点相连；第二十七开关的阳极与第十一直流连接点相连，第二十七开关的阴极与第十二直流连接点相连；第七直流连接点与第十直流连接点相连；第九直流连接点与第十二直流连接点相连；第十一直流连接点和第五直流连接点相连；第十四交流连接点与第六直流连接点相连；超导磁体的两端分别与第十三交流连接点和第八直流连接点相连；第七交流连接点和第八交流连接点与第一单相变压器次边的两端相连；第九交流连接点和第十交流连接点与第二单相变压器次边的两端相连；第十一交流连接点和第十二交流连接点与第三单相变压器次边的两端相连；第一电容器的两端和第一单相变压器次边的两端相连；第二电容器的两端和第二单相变压器次边的两端相连；第三电容器的两端和第三单相变压器次边的两端相连；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机定子侧相连；所述第一开关……第六开关和第二十八开关、第二十九开关均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关所述第十三开关、……第二十七开关均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0013] 对本结构形式的双馈型风力发电机低压穿越电路的控制方法可分别针对如下三种工作状态进行：(1)启动状态：此时第二电流源变流器和第三电流源变流器、第四电流源变流器和第五电流源变流器的所有开关，以及第二十五开关、第二十六开关和第二十七开关闭合，第一电压变流器和第一斩波器对超导磁体进行充电；(2)正常工作状态：此时第二电流源变流器、第三电流源变流器和第四电流源变流器的开关全部闭合，第二十五开关、第二十六开关和第二十七开关打开；控制第一电流源变流器，使双馈型风力发电机处于最优发电状态；通过控制第一电压变流器和第一斩波器，一方面使超导磁体的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体进行充放电，对双馈型风力发电机发出的有功功率进行平滑；(3)电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第二电流源变流器、第三电流源变流器和第四电流源变流器对第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0014] 5、本发明双馈型风力发电机低压穿越电路的结构如下：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关组成第一电压源变流器；第一开关的发射极与第二开关的集电极相连，构成第一交流连接点；第三开关的发射极与第四开关的集电极相连，构成第二交流连接点；第五开关的发射极与第六开关的集电极相连，构成第三交流连接点；第一开关、第三开关和第五开关的集电极连接在一起，构成第一直流连接点；第二开关、第四开关和第六开关的发射极连接在一起，构成第二直流连接点；直流连接电容的两端分别与第一直流连接点和第二直流连接点相连；第七开关、第八开关、第一二极管和第二二极管组成第一斩波器；第七开关的发射极与第一二极管的阴极相连，构成第四交流连接点；第二二极管的阳极与第八开关的集电极相连，构成第五交流连接点；第七开关的集电极与第二二极管的阴极相连，构成第三直流连接点；第一二极管的阳极与第八开关的发射极相连，构成第四直流连接点；第一直流连接点与第三直流连接点相连；第二直流连接点与第四直流连接点相连；第九开关、第十开关、第十一开关、第十二开关、第十三开关和第十四开关组成第二电压源变流器；第九开关的发射极与第十开关的集电极相连，构成第六交流连接点；第十一开关的发射极与第十二开关的集电极相连，构成第七交流连接点；第十三开关的发射极与第十四开关的集电极相连，构成第八交流连接点；第九开关、第十一开关和第十三开关的集电极连接在一起，构成第五直流连接点；第十开关、第十二开关和第十四开关的发射极连接在一起，构成第六直流连接点；第三直流连接点与第五直流连接点相连；第四直流连接点与第六直流连接点相连；第一滤波电感的一端与第一交流连接点相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感的一端与第二交流连接点相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感的一端与第三交流连接点相连，另一端与三相电网的第三相相连；双馈型风力发电机转子第一相与第六交流连接点相连；双馈型风力发电机转子第二相与第七交流连接点相连；双馈型风力发电机转子第三相与第八交流连接点相连；第十五开关、第十六开关、第十七开关、第十八开关、第十九开关和第二十开关组成第一电流源变流器；第十五开关的阳极与第十六开关的阴极相连，构成第九交流连接点；第十七开关的阳极与第十八开关的阴极相连，构成第十交流连接点；第十九开关的阳极与第二十开关的阴极相连，构成第十一交流连接点；第十五开关、第十七开关和第十九开关的阴极连接在一起，构成第七直流连接点；第十六开关、第十八开关和第二十开关的阳极连接在一起，构成第八直流连接点；第二十一开关的阳极与第七直流连接点相连，第二十一开关的阴极与第八直流连接点相连；第八直流连接点与第四交流连接点相连；超导磁体的两端分别与第五交流连接点和第七直流连接点相连；第九交流连接点、第十交流连接点和第十一交流连接点分别于第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器次边的一端相连；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器次边的另一端相互连接；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机定子侧相连；第一电容器的两端和第一单相变压器次边的两端相连；第二电容器的两端和第二单相变压器次边的两端相连；第三电容器的两端和第三单相变压器次边的两端相连；所述第一开关……第十四开关均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第十五开关……第二十一开关均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0015] 对本结构形式的双馈型风力发电机低压穿越电路的控制方法可分别针对如下三种工作状态进行：(1)启动状态：此时第一电流源变流器的所有开关，以及第二十一开关闭合，第一电压变流器和第一斩波器对超导磁体进行充电；(2)正常工作状态：此时第一电流源变流器的开关全部闭合，第二十一开关打开，控制第二电压源变流器，使双馈型风力发电机处于最优发电状态；通过控制第一电压源变流器和第一斩波器，一方面使超导磁体的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体进行充放电，对双馈型风力发电机发出的有功功率进行平滑；(3)电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第三电流源变流器对第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0016] 6、本发明双馈型风力发电机低压穿越电路的结构如下：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关组成第一电压源变流器；第一开关的发射极与第二开关的集电极相连，构成第一交流连接点；第三开关的发射极与第四开关的集电极相连，构成第二交流连接点；第五开关的发射极与第六开关的集电极相连，构成第三交流连接点；第一开关、第三开关和第五开关的集电极连接在一起，构成第一直流连接点；第二开关、第四开关和第六开关的发射极连接在一起，构成第二直流连接点；直流连接电容的两端分别与第一直流连接点和第二直流连接点相连；第七开关、第八开关、第一二极管和第二二极管组成第一斩波器；第七开关的发射极与第一二极管的阴极相连，构成第四交流连接点；第二二极管的阳极与第八开关的集电极相连，构成第五交流连接点；第七开关的集电极与第二二极管的阴极相连，构成第三直流连接点；第一二极管的阳极与第八开关的发射极相连，构成第四直流连接点；第一直流连接点与第三直流连接点相连；第二直流连接点与第四直流连接点相连；第九开关、第十开关、第十一开关、第十二开关、第十三开关和第十四开关组成第二电压源变流器；第九开关的发射极与第十开关的集电极相连，构成第六交流连接点；第十一开关的发射极与第十二开关的集电极相连，构成第七交流连接点；第十三开关的发射极与第十四开关的集电极相连，构成第八交流连接点；第九开关、第十一开关和第十三开关的集电极连接在一起，构成第五直流连接点；第十开关、第十二开关和第十四开关的发射极连接在一起，构成第六直流连接点；第三直流连接点与第五直流连接点相连；第四直流连接点与第六直流连接点相连；第一滤波电感的一端与第一交流连接点相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感的一端与第二交流连接点相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感的一端与第三交流连接点相连，另一端与三相电网的第三相相连；双馈型风力发电机转子第一相与第六交流连接点相连；双馈型风力发电机转子第二相与第七交流连接点相连；双馈型风力发电机转子第三相与第八交流连接点相连；第十五开关、第十六开关、第十七开关、第十八开关组成第一电流源变流器；第十五开关的阳极与第十六开关的阴极相连，构成第九交流连接点；第十七开关的阳极与第十八开关的阴极相连，构成第十交流连接点；第十五开关和第十七开关的阴极连接在一起，构成第七直流连接点；
第十六开关和第十八开关的阳极连接在一起，构成第八直流连接点；第十九开关、第二十开关、第二十一开关、第二十二开关组成第二电流源变流器；第十九开关的阳极与第二十开关的阴极相连，构成第十一交流连接点；第二十一开关的阳极与第二十二开关的阴极相连，构成第十二交流连接点；第十九开关和第二十一开关的阴极连接在一起，构成第九直流连接点；第二十开关和第二十二开关的阳极连接在一起，构成第十直流连接点；第二十三开关、第二十四开关、第二十五开关、第二十六开关组成第三电流源变流器；第二十三开关的阳极与第二十四开关的阴极相连，构成第十三交流连接点；第二十五开关的阳极与第二十六开关的阴极相连，构成第十四交流连接点；第二十三开关和第二十五开关的阴极连接在一起，构成第十一直流连接点；第二十四开关和第二十六开关的阳极连接在一起，构成第十二直流连接点；第二十七开关的阳极与第七直流连接点相连，第二十七开关的阴极与第八直流连接点相连；第二十八开关的阳极与第九直流连接点相连，第二十八开关的阴极与第十直流连接点相连；第二十九开关的阳极与第十一直流连接点相连，第二十九开关的阴极与第十二直流连接点相连；第七直流连接点与第十直流连接点相连；第九直流连接点与第十二直流连接点相连；第八直流连接点与第四交流连接点相连；超导磁体的两端分别与第五交流连接点和第十一直流连接点相连；第九交流连接点和第十交流连接点与第一单相变压器原边的两端相连；第十一交流连接点和第十二交流连接点与第二单相变压器次边的两端相连；第十三交流连接点和第十四交流连接点与第三单相变压器次边的两端相连；第一电容器的两端和第一单相变压器次边的两端相连；第二电容器的两端和第二单相变压器次边的两端相连；第三电容器的两端和第三单相变压器次边的两端相连；第一单相变压器、第二单相变压器和第三单相变压器原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机定子侧相连；所述第一开关、……第十四开关均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第十五开关、……第二十九开关均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0017] 对本结构形式的双馈型风力发电机低压穿越电路的控制方法可分别针对如下三种工作状态进行：(1)启动状态：此时第一电流源变流器和第二电流源变流器和第三电流源变流器的所有开关，以及第二十七开关、第二十八开关和第二十九开关闭合，第一电压变流器和第一斩波器对超导磁体进行充电；(2)正常工作状态：此时第一电流源变流器、第二电流源变流器和第三电流源变流器的开关全部闭合，第二十七开关、第二十八开关和第二十九开关打开；控制第二电压源变流器，使双馈型风力发电机处于最优发电状态；通过控制第一电压变流器和第一斩波器，一方面使超导磁体的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体进行充放电，对双馈型风力发电机发出的有功功率进行平滑；(3)电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第一电流源变流器、第二电流源变流器和第三电流源变流器对第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

附图说明

[0018] 以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

[0019] 图1为日本专利PCT/JP2009/050373“包含双馈型风力发电机的风力发电系统的故障保护电路”的拓扑结构图；

[0020] 图2中国专利CN101383580A“电网短路故障时的双馈感应风力发电机低电压穿越控制方法”的控制框图；

[0021] 图3-图8为本发明实施例1-6的拓扑结构图。

具体实施方式

[0022] 图3为本发明的实施例1的拓扑结构。如图3所示，本发明实施例1的结构如下：第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电流源变流器CSC1；第一开关S1的阳极与第二开关S2的阴极相连，构成第一交流连接点PA1；第三开关S3的阳极与第四开关S4的阴极相连，构成第二交流连接点PA2；第五开关S5的阳极与第六开关S6的阴极相连，构成第三交流连接点PA3；第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的阴极连接在一起，构成第一直流连接点PD1；第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的阳极连接在一起，构成第二直流连接点PD2；第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11和第十二开关S12组成第二电流源变流器CSC2；第八开关S8的阳极与第七开关S7的阴极相连，构成第四交流连接点PA4；第十开关S10的阳极与第九开关S9的阴极相连，构成第五交流连接点PA5；第十二开关S12的阳极与第十一开关S11的阴极相连，构成第六交流连接点PA6；第七开关S7、第九开关S9和第十一开关S11的阳极连接在一起，构成第三直流连接点PD3；第八开关S8、第十开关S10和第十二开关S12的阴极连接在一起，构成第四直流连接点PD4；第一滤波电感L1的一端和第一滤波电容C1的一端与第一交流连接点PA1相连，第一滤波电感L1的另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感L2的一端和第二滤波电容C2的一端与第二交流连接点PA2相连，第二滤波电感L2的另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感L3的一端和第三滤波电容C3的一端与第三交流连接点PA3相连，第三滤波电感L3的另一端与三相电网的第三相相连；第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3的另一端相互连接；第四滤波电容器C4的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第一相接线端与第四交流连接点PA4相连；第五滤波电容器C5的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第二相接线端与第五交流连接点PA5相连；第六滤波电容器C6的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第三相接线端与第六交流连接点PA6相连；第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6的另一端相互连接；第十三开关S13、第十四开关S14、第十五开关S15、第十六开关S16、第十七开关S17和第十八开关S18组成第三电流源变流器CSC3；第十三开关S13的阳极与第十四开关S14的阴极相连，构成第七交流连接点PA7；第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连，构成第八交流连接点PA8；第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连，构成第九交流连接点PA9；第十三开关S13、第十五开关S15和第十七开关S17的阴极连接在一起，构成第五直流连接点PD5；第十四开关S14、第十六开关S16和第十八开关S18的阳极连接在一起，构成第六直流连接点PD6；第十九开关S19的阳极与第五直流连接点相连，第十九开关S19的阴极与第六直流连接点PD6相连；第五直流连接点PD5与第三直流连接点PD3相连；第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连；超导磁体Lsc的两端分别与第一直流连接点PD1和第六直流连接点PD6相连；第七交流连接点PA7、第八交流连接点PA8和第九交流连接点PA9分别于第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3次边的一端相连；第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3次边的另一端相互连接；第七电容器C7的两端和第一单相变压器次边的两端相连Tr1；
第八电容器C8的两端和第二单相变压器次边的两端相连Tr2；第九电容器C9的两端和第三单相变压器次边的两端相连Tr3；第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连；所述第一开关S1……第十九开关S19均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0023] 对图3所示的实施例1的控制方法可针对所述的超导限流储能电路如下三种工作状态进行：1启动状态：此时第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3的所有开关，以及第十九开关S19闭合，第一电流源变流器CSC1对超导磁体Lsc进行充电；2正常工作状态：此时第三电流源变流器CSC3的开关全部闭合，第十九开关S19打开，控制第二电流源变流器CSC2，使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态；通过控制第一电流源变流器CSC1，一方面使超导磁体Lsc的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体Lsc进行充放电，对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑；3电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第三电流源变流器CSC3对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0024] 图4为本发明的实施例2的拓扑结构。如图4所示，本发明实施例2的结构如下：第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电流源变流器CSC1；第一开关S1的阳极与第二开关S2的阴极相连，构成第一交流连接点PA1；第三开关S3的阳极与第四开关S4的阴极相连，构成第二交流连接点PA2；第五开关S5的阳极与第六开关S6的阴极相连，构成第三交流连接点PA3；第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的阴极连接在一起，构成第一直流连接点PD1；第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的阳极连接在一起，构成第二直流连接点PD2；第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11和第十二开关S12组成第二电流源变流器CSC2；第八开关S8的阳极与第七开关S7的阴极相连，构成第四交流连接点PA4；第十开关S10的阳极与第九开关S9的阴极相连，构成第五交流连接点PA5；第十二开关S12的阳极与第十一开关S11的阴极相连，构成第六交流连接点PA6；第七开关S7、第九开关S9和第十一开关S11的阳极连接在一起，构成第三直流连接点PD3；第八开关S8、第十开关S10和第十二开关S12的阴极连接在一起，构成第四直流连接点PD4；第一滤波电感L1的一端和第一滤波电容C1的一端与第一交流连接点PA1相连，第一滤波电感L1的另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感L2的一端和第二滤波电容C2的一端与第二交流连接点PA2相连，第二滤波电感L2的另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感L3的一端和第三滤波电容C3的一端与第三交流连接点PA3相连，第三滤波电感L3的另一端与三相电网的第三相相连；第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3的另一端相互连接；第四滤波电容器C4的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第一相接线端与第四交流连接点PA4相连；第五滤波电容器C5的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第二相接线端与第五交流连接点PA5相连；第六滤波电容器C6的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第三相接线端与第六交流连接点PA6相连；第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6的另一端相互连接；第十三开关S13、第十四开关S14、第十五开关S15、第十六开关S16组成第三电流源变流器CSC3；第十三开关S13的阳极与第十四开关S14的阴极相连，构成第七交流连接点PA7；第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连，构成第八交流连接点PA8；第十三开关S13和第十五开关S15的阴极连接在一起，构成第五直流连接点PD5；
第十四开关S14和第十六开关S16的阳极连接在一起，构成第六直流连接点PD6；第十七开关S17、第十八开关S18、第十九开关S19、第二十开关S20组成第四电流源变流器CSC4；第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连，构成第九交流连接点PA9；第十九开关S19的阳极与第二十开关S20的阴极相连，构成第十交流连接点PA10；第十七开关S17和第十九开关S19的阴极连接在一起，构成第七直流连接点PD7；第十八开关S18和第二十开关S20的阳极连接在一起，构成第八直流连接点PD8；第二十一开关S21、第二十二开关S22、第二十三开关S23、第二十四开关S24组成第五电流源变流器CSC5；第二十一开关S21的阳极与第二十二开关S22的阴极相连，构成第十一交流连接点PA11；第二十三开关S23的阳极与第二十四开关S24的阴极相连，构成第十二交流连接点PA12；第二十一开关S21和第二十三开关S23的阴极连接在一起，构成第九直流连接点PD9；第二十二开关S22和第二十四开关S24的阳极连接在一起，构成第十直流连接点PD10；第二十五开关S25的阳极与第五直流连接点PD5相连，第二十五开关S25的阴极与第六直流连接点PD6相连；第二十六开关S26的阳极与第七直流连接点PD7相连，第二十六开关S26的阴极与第八直流连接点PD8相连；第二十七开关S27的阳极与第九直流连接点PD9相连，第二十七开关S27的阴极与第十直流连接点PD10相连；第五直流连接点PD5与第八直流连接点PD8相连；第七直流连接点PD7与第十直流连接点PD10相连；第九直流连接点PD9与第三直流连接点PD3相连；第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连；超导磁体Lsc的两端分别与第一直流连接点PD1和第六直流连接点PD6相连；第七交流连接点PA7和第八交流连接点PA8与第一单相变压器Tr1次边的两端相连；第九交流连接点PA9和第十交流连接点PA10与第二单相变压器Tr2次边的两端相连；第十一交流连接点PA11和第十二交流连接点PA12与第三单相变压器Tr3次边的两端相连；第七电容器C7的两端和第一单相变压器次边的两端相连Tr1；第八电容器C8的两端和第二单相变压器次边的两端相连Tr2；第九电容器C9的两端和第三单相变压器次边的两端相连Tr3；第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连；所述第一开关S1、……第二十七开关S27均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0025] 对图4所示的实施例2的控制方法可针对所述的超导限流储能电路如下三种工作状态进行：1启动状态：此时第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3、第四电流源变流器CSC4和第五电流源变流器CSC5的所有开关，以及第二十五开关S25、第二十六开关S26和第二十七开关S27闭合，第一电流源变流器CSC1对超导磁体Lsc进行充电；2正常工作状态：此时第三电流源变流器CSC3、第四电流源变流器CSC4和第五电流源变流器CSC5的开关全部闭合，第二十五开关S25、第二十六开关S26和第二十七开关S27打开；控制第二电流源变流器CSC2，使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态；通过控制第一电流源变流器CSC1，一方面使超导磁体Lsc的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体Lsc进行充放电，对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑；3电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第三电流源变流器CSC3、第四电流源变流器CSC4和第五电流源变流器CSC5对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0026] 图5为本发明的实施例3的拓扑结构。如图5所示，本发明实施例3的结构如下：第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电压源变流器VSC1；第一开关S1的发射极与第二开关S2的集电极相连，构成第一交流连接点PA1；第三开关S3的发射极与第四开关S4的集电极相连，构成第二交流连接点PA2；第五开关S5的发射极与第六开关S6的集电极相连，构成第三交流连接点PA3；第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的集电极连接在一起，构成第一直流连接点PD1；第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的发射极连接在一起，构成第二直流连接点PD2；直流连接电容C的两端分别与第一直流连接点PD1和第二直流连接点PD2相连；第二十开关S20、第二十一开关S21、第一二极管D1和第二二极管D2组成第一斩波器CHP1；第二十开关S20的发射极与第二二极管D2的阴极相连，构成第十二交流连接点PA12；第一二极管D1的阳极与第二十一开关S21的集电极相连，构成第十一交流连接点PA11；第二十开关S20的集电极与第一二极管D1的阴极相连，构成第三直流连接点PD3；第二二极管D2的阳极与第二十一开关S21的发射集相连，构成第四直流连接点PD4；第一直流连接点PD1与第三直流连接点PD3相连；第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连；第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11和第十二开关S12组成第一电流源变流器CSC1；第八开关S8的阳极与第七开关S7的阴极相连，构成第四交流连接点PA4；第十开关S10的阳极与第九开关S9的阴极相连，构成第五交流连接点PA5；第十二开关S12的阳极与第十一开关S11的阴极相连，构成第六交流连接点PA6；第七开关S7、第九开关S9和第十一开关S11的阳极连接在一起，构成第五直流连接点PD5；第八开关S8、第十开关S10和第十二开关S12的阴极连接在一起，构成第六直流连接点PD6；第一滤波电感L1的一端与第一交流连接点PA1相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感L2的一端与第二交流连接点PA2相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感L3的一端与第三交流连接点PA3相连，另一端与三相电网的第三相相连；第四滤波电容器C4的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第一相接线端与第四交流连接点PA4相连；第五滤波电容器C5的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第二相接线端与第五交流连接点PA5相连；第六滤波电容器C6的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第三相接线端与第六交流连接点PA6相连；第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6的另一端相互连接；第十三开关S13、第十四开关S14、第十五开关S15、第十六开关S16、第十七开关S17和第十八开关S18组成第二电流源变流器CSC2；第十三开关S13的阳极与第十四开关S14的阴极相连，构成第七交流连接点PA7；第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连，构成第八交流连接点PA8；第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连，构成第九交流连接点PA9；第十三开关S13、第十五开关S15和第十七开关S17的阴极连接在一起，构成第七直流连接点PD7；第十四开关S14、第十六开关S16和第十八开关S18的阳极连接在一起，构成第八直流连接点PD8；第十九开关S19的阳极与第七直流连接点PD7相连，第十九开关S19的阴极与第八直流连接点PD8相连；第五直流连接点PD5与第七直流连接点PD7相连；第六直流连接点PD6与第十二交流连接点PA12相连；超导磁体Lsc的两端分别与第十一交流连接点PA11和第八直流连接点PD8相连；第七交流连接点PA7、第八交流连接点PA8和第九交流连接点PA9分别于第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3次边的一端相连；第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3次边的另一端相互连接；第一电容器C1的两端和第一单相变压器次边的两端相连Tr1；第二电容器C2的两端和第二单相变压器次边的两端相连Tr2；第三电容器C3的两端和第三单相变压器次边的两端相连Tr3；第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连；所述第一开关S1……第六开关S6和第二十开关S20、第二十一开关S21均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第七开关S7、……第十九开关S19均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0027] 对图5所示的实施例3的控制方法可针对所述的超导限流储能电路如下三种工作状态进行：1启动状态：此时第一电流源变流器CSC1和第二电流源变流器CSC2的所有开关，以及第十九开关S19闭合，第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1对超导磁体Lsc进行充电；2正常工作状态：此时第二电流源变流器CSC2的开关全部闭合，第十九开关S19打开，控制第一电流源变流器CSC1，使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态；通过控制第一电压源变流器VSC1和第一斩波器CHP1，一方面使超导磁体Lsc的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体Lsc进行充放电，对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑；3电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第二电流源变流器CSC2对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0028] 图6为本发明的实施例4的拓扑结构。如图6所示，本发明实施例4的结构如下：第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电压源变流器VSC1；第一开关S1的发射极与第二开关S2的集电极相连，构成第一交流连接点PA1；第三开关S3的发射极与第四开关S4的集电极相连，构成第二交流连接点PA2；第五开关S5的发射极与第六开关S6的集电极相连，构成第三交流连接点PA3；第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的集电极连接在一起，构成第一直流连接点PD1；第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的发射极连接在一起，构成第二直流连接点PD2；直流连接电容C的两端分别与第一直流连接点PD1和第二直流连接点PD2相连；第二十八开关S28、第二十九开关S29、第一二极管D1和第二二极管D2组成第一斩波器CHP1；第二十八开关S28的发射极与第二二极管D2的阴极相连，构成第十四交流连接点PA14；第一二极管D1的阳极与第二十九开关S29的集电极相连，构成第十三交流连接点PA13；第二十八开关S28的集电极与第一二极管D1的阴极相连，构成第三直流连接点PD3；第二二极管D2的阳极与第二十九开关S29的发射集相连，构成第四直流连接点PD4；第一直流连接点PD1与第三直流连接点PD3相连；第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连；第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11和第十二开关S12组成第一电流源变流器CSC1；第八开关S8的阳极与第七开关S7的阴极相连，构成第四交流连接点PA4；第十开关S10的阳极与第九开关S9的阴极相连，构成第五交流连接点PA5；第十二开关S12的阳极与第十一开关S11的阴极相连，构成第六交流连接点PA6；第七开关S7、第九开关S9和第十一开关S11的阳极连接在一起，构成第五直流连接点PD5；第八开关S8、第十开关S10和第十二开关S12的阴极连接在一起，构成第六直流连接点PD6；第一滤波电感L1的一端与第一交流连接点PA1相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感L2的一端与第二交流连接点PA2相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感L3的一端与第三交流连接点PA3相连，另一端与三相电网的第三相相连；第四滤波电容器C4的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第一相接线端与第四交流连接点PA4相连；第五滤波电容器C5的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第二相接线端与第五交流连接点PA5相连；第六滤波电容器C6的一端和双馈型风力发电机DFIG转子侧第三相接线端与第六交流连接点PA6相连；第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6的另一端相互连接；第十三开关S13、第十四开关S14、第十五开关S15、第十六开关S16组成第二电流源变流器CSC2；第十三开关S13的阳极与第十四开关S14的阴极相连，构成第七交流连接点PA7；第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连，构成第八交流连接点PA8；第十三开关S13和第十五开关S15的阴极连接在一起，构成第七直流连接点PD7；第十四开关S14和第十六开关S16的阳极连接在一起，构成第八直流连接点PD8；第十七开关S17、第十八开关S18、第十九开关S19、第二十开关S20组成第三电流源变流器CSC3；第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连，构成第九交流连接点PA9；第十九开关S19的阳极与第二十开关S20的阴极相连，构成第十交流连接点PA10；第十七开关S17和第十九开关S19的阴极连接在一起，构成第九直流连接点PD9；第十八开关S18和第二十开关S20的阳极连接在一起，构成第十直流连接点PD10；第二十一开关S21、第二十二开关S22、第二十三开关S23、第二十四开关S24组成第四电流源变流器CSC4；第二十一开关S21的阳极与第二十二开关S22的阴极相连，构成第九交流连接点PA11；第二十三开关S23的阳极与第二十四开关S24的阴极相连，构成第十二交流连接点PA12；第二十一开关S21和第二十三开关S23的阴极连接在一起，构成第十一直流连接点PD11；第二十二开关S22和第二十四开关S24的阳极连接在一起，构成第十二直流连接点PD12；第二十五开关S25的阳极与第七直流连接点PD7相连，第二十五开关S25的阴极与第八直流连接点PD8相连；第二十六开关S26的阳极与第九直流连接点PD9相连，第二十六开关S26的阴极与第十直流连接点PD10相连；第二十七开关S27的阳极与第十一直流连接点PD11相连，第二十七开关S27的阴极与第十二直流连接点PD12相连；第七直流连接点PD7与第十直流连接点PD10相连；第九直流连接点PD9与第十二直流连接点PD12相连；第十一直流连接点PD11和第五直流连接点PD5相连；第十四交流连接点PA12与第六直流连接点PD6相连；超导磁体Lsc的两端分别与第十三交流连接点PA13和第八直流连接点PD8相连；第七交流连接点PA7和第八交流连接点PA8与第一单相变压器Tr1次边的两端相连；第九交流连接点PA9和第十交流连接点PA10与第二单相变压器Tr2次边的两端相连；第十一交流连接点PA11和第十二交流连接点PA12与第三单相变压器Tr3次边的两端相连；第一电容器C1的两端和第一单相变压器次边的两端相连Tr1；
第二电容器C2的两端和第二单相变压器次边的两端相连Tr2；第三电容器C3的两端和第三单相变压器次边的两端相连Tr3；第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连；所述第一开关S1……第六开关S6和第二十八开关S28、第二十九开关S29均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关所述第十三开关S13、……第二十七开关S27均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0029] 对图6所示的实施例4的控制方法可针对所述的超导限流储能电路如下三种工作状态进行：1启动状态：此时第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3、第四电流源变流器CSC4和第五电流源变流器CSC5的所有开关，以及第二十五开关S25、第二十六开关S26和第二十七开关S27闭合，第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1对超导磁体Lsc进行充电；2正常工作状态：此时第二电流源变流器CSC2、第三电流源变流器CSC3和第四电流源变流器CSC4的开关全部闭合，第二十五开关S25、第二十六开关S26和第二十七开关S27打开；控制第一电流源变流器CSC1，使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态；通过控制第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1，一方面使超导磁体Lsc的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体Lsc进行充放电，对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑；3电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第二电流源变流器CSC2、第三电流源变流器CSC3和第四电流源变流器CSC4对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0030] 图7为本发明的实施例5的拓扑结构。如图7所示，本发明实施例5的结构如下：第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电压源变流器VSC1；第一开关S1的发射极与第二开关S2的集电极相连，构成第一交流连接点PA1；第三开关S3的发射极与第四开关S4的集电极相连，构成第二交流连接点PA2；第五开关S5的发射极与第六开关S6的集电极相连，构成第三交流连接点PA3；第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的集电极连接在一起，构成第一直流连接点PD1；第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的发射极连接在一起，构成第二直流连接点PD2；直流连接电容C的两端分别与第一直流连接点PD1和第二直流连接点PD2相连；第七开关S7、第八开关S8、第一二极管D1和第二二极管D2组成第一斩波器CHP1；第七开关S7的发射极与第一二极管D1的阴极相连，构成第四交流连接点PA4；第二二极管D2的阳极与第八开关S8的集电极相连，构成第五交流连接点PA5；第七开关S7的集电极与第二二极管D2的阴极相连，构成第三直流连接点PD3；第一二极管D1的阳极与第八开关S8的发射极相连，构成第四直流连接点PD4；第一直流连接点PD1与第三直流连接点PD3相连；第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连；第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11、第十二开关S12、第十三开关S13和第十四开关S14组成第二电压源变流器VSC2；第九开关S9的发射极与第十开关S10的集电极相连，构成第六交流连接点PA6；第十一开关S11的发射极与第十二开关S12的集电极相连，构成第七交流连接点PA7；第十三开关S13的发射极与第十四开关S14的集电极相连，构成第八交流连接点PA8；第九开关S9、第十一开关S11和第十三开关S13的集电极连接在一起，构成第五直流连接点PD5；第十开关S10、第十二开关S12和第十四开关S14的发射极连接在一起，构成第六直流连接点PD6；第三直流连接点PD3与第五直流连接点PD5相连；第四直流连接点PD4与第六直流连接点PD6相连；第一滤波电感L1的一端与第一交流连接点PA1相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感L2的一端与第二交流连接点PA2相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感L3的一端与第三交流连接点PA3相连，另一端与三相电网的第三相相连；双馈型风力发电机DFIG转子第一相与第六交流连接点PA6相连；双馈型风力发电机DFIG转子第二相与第七交流连接点PA7相连；双馈型风力发电机DFIG转子第三相与第八交流连接点PA8相连；第十五开关S15、第十六开关S16、第十七开关S17、第十八开关S18、第十九开关S18和第二十开关S20组成第一电流源变流器CSC1；第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连，构成第九交流连接点PA9；第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连，构成第十交流连接点PA10；第十九开关S19的阳极与第二十开关S20的阴极相连，构成第十一交流连接点PA11；
第十五开关S15、第十七开关S17和第十九开关S19的阴极连接在一起，构成第七直流连接点PD7；第十六开关S16、第十八开关S18和第二十开关S20的阳极连接在一起，构成第八直流连接点PD8；第二十一开关S21的阳极与第七直流连接点PD7相连，第二十一开关S21的阴极与第八直流连接点PD8相连；第八直流连接点PD8与第四交流连接点PD4相连；超导磁体Lsc的两端分别与第五交流连接点PA5和第七直流连接点PD7相连；第九交流连接点PA9、第十交流连接点PA10和第十一交流连接点PA11分别于第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3次边的一端相连；第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3次边的另一端相互连接；第一电容器C1的两端和第一单相变压器次边的两端相连Tr1；第二电容器C2的两端和第二单相变压器次边的两端相连Tr2；第三电容器C3的两端和第三单相变压器次边的两端相连Tr3；第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连；所述第一开关S1……第十四开关S14均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第十五开关S15……第二十一开关S21均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0031] 对图7所示的实施例5的控制方法可针对所述的超导限流储能电路如下三种工作状态进行：1启动状态：此时第一电流源变流器CSC1的所有开关，以及第二十一开关S21闭合，第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1对超导磁体Lsc进行充电；2正常工作状态：此时第一电流源变流器CSC1的开关全部闭合，第二十一开关S21打开，控制第二电压源变流器VSC2，使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态；通过控制第一电压源变流器VSC1和第一斩波器CHP1，一方面使超导磁体Lsc的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体Lsc进行充放电，对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑；3电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第一电流源变流器CSC1对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。

[0032] 图8为本发明的实施例6的拓扑结构。如图8所示，本发明实施例6的结构如下：第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6组成第一电压源变流器VSC1；第一开关S1的发射极与第二开关S2的集电极相连，构成第一交流连接点PA1；第三开关S3的发射极与第四开关S4的集电极相连，构成第二交流连接点PA2；第五开关S5的发射极与第六开关S6的集电极相连，构成第三交流连接点PA3；第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5的集电极连接在一起，构成第一直流连接点PD1；第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6的发射极连接在一起，构成第二直流连接点PD2；直流连接电容C的两端分别与第一直流连接点PD1和第二直流连接点PD2相连；第七开关S7、第八开关S8、第一二极管D1和第二二极管D2组成第一斩波器CHP1；第七开关S7的发射极与第一二极管D1的阴极相连，构成第四交流连接点PA4；第二二极管D2的阳极与第八开关S8的集电极相连，构成第五交流连接点PA5；第七开关S7的集电极与第二二极管D2的阴极相连，构成第三直流连接点PD3；第一二极管D1的阳极与第八开关S8的发射极相连，构成第四直流连接点PD4；第一直流连接点PD1与第三直流连接点PD3相连；第二直流连接点PD2与第四直流连接点PD4相连；第九开关S9、第十开关S10、第十一开关S11、第十二开关S12、第十三开关S13和第十四开关S14组成第二电压源变流器VSC2；第九开关S9的发射极与第十开关S10的集电极相连，构成第六交流连接点PA6；第十一开关S11的发射极与第十二开关S12的集电极相连，构成第七交流连接点PA7；第十三开关S13的发射极与第十四开关S14的集电极相连，构成第八交流连接点PA8；第九开关S9、第十一开关S11和第十三开关S13的集电极连接在一起，构成第五直流连接点PD5；第十开关S10、第十二开关S12和第十四开关S14的发射极连接在一起，构成第六直流连接点PD6；第三直流连接点PD3与第五直流连接点PD5相连；第四直流连接点PD4与第六直流连接点PD6相连；第一滤波电感L1的一端与第一交流连接点PA1相连，另一端与三相电网的第一相相连；第二滤波电感L2的一端与第二交流连接点PA2相连，另一端与三相电网的第二相相连；第三滤波电感L3的一端与第三交流连接点PA3相连，另一端与三相电网的第三相相连；双馈型风力发电机DFIG转子第一相与第六交流连接点PA6相连；双馈型风力发电机DFIG转子第二相与第七交流连接点PA7相连；双馈型风力发电机DFIG转子第三相与第八交流连接点PA8相连；第十五开关S15、第十六开关S16、第十七开关S17、第十八开关S18组成第一电流源变流器CSC1；第十五开关S15的阳极与第十六开关S16的阴极相连，构成第九交流连接点PA9；第十七开关S17的阳极与第十八开关S18的阴极相连，构成第十交流连接点PA10；第十五开关S15和第十七开关S17的阴极连接在一起，构成第七直流连接点PD7；第十六开关S16和第十八开关S18的阳极连接在一起，构成第八直流连接点PD8；第十九开关S19、第二十开关S20、第二十一开关S21、第二十二开关S22组成第二电流源变流器CSC2；第十九开关S19的阳极与第二十开关S20的阴极相连，构成第十一交流连接点PA11；第二十一开关S21的阳极与第二十二开关S22的阴极相连，构成第十二交流连接点PA12；第十九开关S19和第二十一开关S21的阴极连接在一起，构成第九直流连接点PD9；第二十开关S20和第二十二开关S22的阳极连接在一起，构成第十直流连接点PD10；第二十三开关S23、第二十四开关S24、第二十五开关S25、第二十六开关S26组成第三电流源变流器CSC3；第二十三开关S23的阳极与第二十四开关S24的阴极相连，构成第十三交流连接点PA13；第二十五开关S25的阳极与第二十六开关S26的阴极相连，构成第十四交流连接点PA14；第二十三开关S23和第二十五开关S25的阴极连接在一起，构成第十一直流连接点PD11；第二十四开关S24和第二十六开关S26的阳极连接在一起，构成第十二直流连接点PD12；第二十七开关S27的阳极与第七直流连接点PD7相连，第二十七开关S27的阴极与第八直流连接点PD8相连；第二十八开关S28的阳极与第九直流连接点PD9相连，第二十八开关S28的阴极与第十直流连接点PD10相连；
第二十九开关S29的阳极与第十一直流连接点PD11相连，第二十九开关S29的阴极与第十二直流连接点PD12相连；第七直流连接点PD7与第十直流连接点PD10相连；第九直流连接点PD9与第十二直流连接点PD12相连；第八直流连接点PD8与第四交流连接点PA4相连；
超导磁体Lsc的两端分别与第五交流连接点PA5和第十一直流连接点PD11相连；第九交流连接点PA9和第十交流连接点PA10与第一单相变压器Tr1原边的两端相连；第十一交流连接点PA11和第十二交流连接点PA12与第二单相变压器Tr2次边的两端相连；第十三交流连接点PA13和第十四交流连接点PA14与第三单相变压器Tr3次边的两端相连；第一电容器C1的两端和第一单相变压器次边的两端相连Tr1；第二电容器C2的两端和第二单相变压器次边的两端相连Tr2；第三电容器C3的两端和第三单相变压器次边的两端相连Tr3；
第一单相变压器Tr1、第二单相变压器Tr2和第三单相变压器Tr3原边的两端分别与三相电网和双馈型风力发电机DFIG定子侧相连；所述第一开关S1……第十四开关S14均为逆导型开关，或者逆阻型开关反并联一个二极管替代所述的逆导型开关；所述第十五开关S15……第二十九开关S29均为逆阻型开关，或者逆导型开关串联一个二极管替代所述的逆阻型开关。

[0033] 对图8所示的实施例6的控制方法可针对所述的超导限流储能电路如下三种工作状态进行：1启动状态：此时第一电流源变流器CSC1、第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3的所有开关，以及第二十七开关S27、第二十八开关S28和第二十九开关S29闭合，第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1对超导磁体Lsc进行充电；2正常工作状态：此时第一电流源变流器CSC1、第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3的开关全部闭合，第二十七开关S27、第二十八开关S28和第二十九开关S29打开；控制第二电压源变流器VSC2，使双馈型风力发电机DFIG处于最优发电状态；通过控制第一电压变流器VSC1和第一斩波器CHP1，一方面使超导磁体Lsc的电流稳定在平衡点附近，另一方面通过对超导磁体Lsc进行充放电，对双馈型风力DFIG发电机发出的有功功率进行平滑；3电压跌落状态：当电网电压跌落时，通过控制第一电流源变流器CSC1、第二电流源变流器CSC2和第三电流源变流器CSC3对第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3上的电压进行控制，补偿电网跌落的电压。