CN1119850C

CN1119850C - 一种提高风力发电能量利用率的送变电装置

Info

Publication number: CN1119850C
Application number: CN 00120550
Authority: CN
Inventors: 刘永言
Original assignee: XIWANG ELECTRONIC RESEARCH INST CHENGDU CITY
Current assignee: Chengdu Hope Electronic Institute Co., Ltd.
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2003-08-27
Anticipated expiration: 2020-11-06
Also published as: CN1297272A

Abstract

一种提高风力发电装置利用率的送变电装置，该装置由PFC型三相整流滤波电路、蓄电池、SPWM控制三相逆变桥、三组LC滤波器依次组成。由于使用了电抗器、正负值整流滤波器、脉宽调制驱动电路、输入功率因数校正脉宽调制控制电路、正负整流输出电压检测电路组成的PFC型三相整流滤波电路，因此本装置能够将风力发电过程中低速风能和不稳定风能产生的电能提升为稳定的可以利用的电能。使用本装置可以不在风力发电设备中设置调速***和升速传动装置，风轮叶片也可以做成固定桨距。

Description

一种提高风力发电能量利用率的送变电装置

本发明涉及风能发电用电领域，特别是风力发电送变电装置。

风能源利用的课题是如何较合理地解决风能密度低，随机性、间隙性......等问题，以及如何采用蓄能方式去配合，使用户得到稳定高质量的电能。已有风力发电送变电装置通常是利用蓄电池贮存一定电能，无风时用蓄电池供电。为了最大限度地利用风能，现有技术必须在风力发电装置中设置调速***，升速传动装置。这样的构成有以下缺陷：1.机构复杂程度高，制造费用高，可靠性下降；2.能量没有最大限度的利用，低速和高速风能利用得不好，能量利用率低。3.输出到用户的电能质量不好，其电压和频率的稳定性差。

本发明的目的是提供一种使风力发电装置机械结构简单、制造成本低、运行可靠、风能利用率高、供电稳定的风力发电送变电装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案之一是：一种提高风力发电能量利用率的装置，该装置由整流滤波器、宽范围泵升稳压电路、蓄电池、SPWM单相逆变桥和输出滤波器组成；整流滤波器的输入端1、端2接单相永磁发电机的两输出端，其输出端3、端4接宽范围泵升稳压电路的输入端，宽范围泵升稳压电路的输出端5、端4分别接蓄电池B₁的正极和负极，SPWM单相逆变桥的两输入端接端5、端4，输出端6、端7分别接输出滤波器的输入端，输出滤波器的输出端8、端9接单相负载。

整流滤波器由二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄和电容器C₁组成；二极管D₁和二极管D₂、二极管D₃和二极管D₄接成单相整流桥后与电容器C₁并联，两并联联接点形成输出端3、端4，该整流桥的另外两个联接点形成输入端1、端2。

宽范围泵升稳压电路由电抗器L₁、开关管T₁、二极管D₅、电容C₂、电容C₃、电阻R₁、电阻R₂、驱动单元Q₁和控制单元DY₁组成；电抗器L₁的一端接端3，另一端接二极管D₅的正极和开关管T₁的集电极，开关管T₁的控制端接驱动单元Q₁的输出端，开关管T₁的发射端与驱动单元Q₁的公共端联接后接公共端4，电阻R₁和电阻R₂串联后与电容C₂、电容C₃并联，电阻R₁的另一端与二极管D₅负极联接形成输出端5，电阻R₂的另一端与公共端4相联接，电阻R₁和电阻R₂的串联连接点接控制单元DY₁的电压输入端1，驱动单元Q₁的输入端接控制单元DY₁的输出端2，控制单元DY₁的输入端接电流互感器S₁，控制单元DY₁的公共端接公共端4。

SPWM单相逆变桥由开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂，续流管D₁₁、续流管D₁₂、续流管D₂₁、续流管D₂₂，驱动单元Q₁₁、驱动单元Q₁₂、驱动单元Q₂₁、驱动单元Q₂₂和单相SPWM发生器DY₂，电压负反馈单元DY₃，过流检测单元DY₄组成；开关管T₁₁和开关管T₁₂、开关管T₂₁和开关管T₂₂、续流管D₁₁和续流管D₁₂、续流管D₂₁和续流管D₂₂分别串联后跨接在端5、端4上，开关管T₁₁和开关管T₁₂、续流管D₁₁和续流管D₁₂的串联中点联接后接电感L₂的端7，开关管T₂₁和开关管T₂₂、续流管D₂₁和续流管D₂₂的串联中点联接后接电感L₂的端6，驱动单元Q₁₁、驱动单元Q₁₂、驱动单元Q₂₁、驱动单元Q₂₂的各输出端分别对应接在开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂的控制极，驱动单元Q₁₁、驱动单元Q₁₂、驱动单元Q₂₁、驱动单元Q₂₂的各输入端分别对应接在单相SPWM发生器DY₂的输出端上，单相SPWM发生器DY₂的两输入端接电压负反馈单元DY₃、过流检测单元DY₄的输出端，电压负反馈单元DY₃的两输入端分别接端6、端7，过流检测单元DY₄的两输入端分别接电流互感器S₄₁、电流互感器S₄₂。

输出滤波器由电感L₂和电容器C₄₁、电容器C₄₂、电容器C₄₃组成；电感L₂由两组线圈构成，其中一组接在端6、端8上，另一组接在端7、端9上，电容器C₄₁和电容器C₄₂串联后与电容器C₄₃一起并联接在端8、端9上，电容器C₄₁和电容器C₄₂串联的中间联接点接端4。

本发明的技术方案之二是：一种提高风力发电能量利用率的送变电装置，该装置由PFC型三相整流滤波电路、蓄电池、SPWM控制三相逆变桥，三组LC滤波器和公共端PE组成；PFC型三相整流滤波电路的输入端1、端2、端3分别接三相永磁发电机的三个输出端，其公共端PE接三相永磁发电机的中性点，PFC型三相整流滤波电路的两个输出端8、端9分别接串联蓄电池B₁₁、B₁₂的两端，其另一输出端7接蓄电池B₁₁、B₁₂的中间联接点后再接PE端；SPWM控制三相逆变桥的正负电源端接端8、端9，其三相输出端接三组LC滤波器的端10、端11、端12，三组LC滤波器的接地点接PE，其三个输出端13、端14、端15接三相负载的U、V、W端，PE极接负载的中性点。

PFC型三相整流滤波电路由电抗器L₁₁、电抗器L₁₂、电抗器L₁₃，二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄、二极管D₅、二极管D₆，电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃、电容C₂₁、电容C₂₂、电容C₃₁、电容C₃₂，电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃、电阻R₁₁、电阻R₁₂、电阻R₂₁、电阻R₂₂，整流桥Z₁、整流桥Z₂、整流桥Z₃，开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃，检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃，检测电路DY₄组成；整流桥Z₁、整流桥Z₂、整流桥Z₃的各交流输入端分别跨接在端4、端5、端6及公共端PE上，其各整流输出端分别接开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃的源极和漏极，开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃的控制极28、控制极30、控制极32和源极27、源极29、源极31分别接检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的输出。检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的输入电流信号端16、端19、端22分别接电流互感器S₁₁、电流互感器S₁₂、电流互感器S₁₃，其输入电压信号端18、端21、端24分别接电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃，电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃的另一端分别接端1、端2、端3和电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃，电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃的另一端接PE端；检测电路DY₄的两输入端接端25、端26，地线接PE，其三输出端分别接检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的端17、端20、端23；二极管D₁和二极管D₂、二极管D₃和二极管D₄、二极管D₅和二极管D₆接成三相整流桥后跨接在端8、端9上，其交流输入端子分别接端4、端5、端6，电容C₂₁和电容C₂₂、电容C₃₁和电容C₃₂分别串联后跨接在端8、端9上，其联接点相接后成端7与PE相接；电阻R₁₁、电阻R₁₂、电阻R₂₂、电阻R₂₁串联后跨接在端8、端9上，其中间联接点接PE，另二个连接点25、连接点26接检测电路DY₄；电抗器L₁₁、电抗器L₁₂、电抗器L₁₃分别接在端1、端4，端2、端5，端3、端6之间。

SPWM控制三相逆变桥由开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂、开关管T₃₁、开关管T₃₂，续流管D₁₁、续流管D₁₂、续流管D₂₁、续流管D₂₂、续流管D₃₁、续流管D₃₂，驱动级Q₁₁、驱动级Q₁₂、驱动级Q₂₁、驱动级Q₂₂、驱动级Q₃₁、驱动级Q₃₂、三相SPWM发生器DY₅、锁相同步控制器DY₆、电压负反馈单元DY₇、过流检测单元DY₈组成；开关管T₁₁和开关管T₁₂、开关管T₂₁和开关管T₂₂、开关管T₃₁和开关管T₃₂、续流管D₁₁和续流管D₁₂、续流管D₂₁和续流管D₂₂、续流管D₃₁和续流管D₃₂分别串联后跨接在端8、端9上，开关管T₁₁和开关管T₁₂、续流管D₁₁和续流管D₁₂的串联中点联接后成端10接电抗器L₄₁，开关管T₂₁和开关管T₂₂、续流管D₂₁和续流管D₂₂的串联中点联接后成端11接电抗器L₄₂，开关管T₃₁和开关管T₃₂、续流管D₃₁和续流管D₃₂的串联中点联接后成端12接电抗器L₄₃，驱动级Q₁₁、驱动级Q₁₂、驱动级Q₂₁、驱动级Q₂₂、驱动级Q₃₁、驱动级Q₃₂的各自输出端分别接在开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂、开关管T₃₁、开关管T₃₂的控制极上，而以上各驱动级的输入端接三相SPWM发生器DY₅的对应各输出端上，三相SPWM发生器DY₅的各输入控制端接锁相同步控制器DY₆、电压负反馈单元DY₇、过流检测单元DY₈的输出端，电压负反馈单元DY₇的三输入端分别接端10、端11、端12，过流检测单元DY₈的三输入端分别接电流互感器S₅₁、电流互感器S₅₂、电流互感器S₅₃。

三组LC滤波器由电抗器L₄₁、电抗器L₄₂、电抗器L₄₃和电容器C₄₁、电容器C₄₂、电容器C₄₃组成；电抗器L₄₁和电容器C₄₁、电抗器L₄₂和电容器C₄₂、电抗器L₄₃和电容器C₄₃分别串联，各电抗器的另一端分别接端10、端11、端12，各电容器的另一端接PE，串联后的中点分别成为本装置的端13、14、15，也就是三个输出端U、V、W。

由第一技术方案构成的***适应于孤立运行的小型风力发电单相机组，对中等以上容量的三相机组，可以采用第二技术方案。同时第二技术方案还可适用于风能发电与电网并联运行的情况。

由于本发明采用了宽范围泵升稳压电路或PFC型三相整流滤波电路，使低速风能和间断不稳的风能得到了充分利用，由于本发明的实现，风能接收装置不必做成变桨距结构，传统的调速***将不再需要，从而使风力机的结构简单、造价低廉、运行成本低，供电更加稳定可靠。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1为典型风一电能量转换装置示意图。

图2为单相风力发电送变电装置电路方框图。

图3为三相风力发电送变电装置电路方框图。

图4为单相风力发电送变电装置较详细主回路和控制方框图。

图5为三相风力发电送变电装置较详细主回路和控制方框图。

图2、图4所示的一种单相风力发电送变电装置，该装置由整流滤波器、宽范围泵升稳压电路、蓄电池、SPWM单相逆变桥和输出滤波器组成；整流滤波器的输入端1、端2接单相永磁发电机的两输出端，其输出端3、端4接宽范围泵升稳压电路的输入端，宽范围泵升稳压电路的输出端5、端4分别接蓄电池B₁的正极和负极，SPWM单相逆变桥的两输入端接端5、端4，输出端6、端7分别接输出滤波器的输入端，输出滤波器的输出端8、端9接单相负载。

风力机FL是一台固定浆距，具备空气动力学要求的高效风力机，它的输出轴驱动一台永磁交流发电机FD，因为使用了固定桨距风力机和永磁交流发电机，使得这两部分的结构简化、造价降低、维护简单。

发电机FD输出接到由二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄组成的全波整流桥臂上，整流桥的输出接电容滤波器C₁，当发电机发电时，电容C₁上充电到发电机输出电压的峰值。

电容C₁两端接到由电抗器L₁、开关管T₁、二极管D₅、电容C₂、电容C₃、电阻R₁、电阻R₂、驱动单元Q₁、控制单元DY₁所组成的宽范围泵升稳压电路2该电路的开关管T₁、接在电抗器L₁与二极管D₅之间，电阻R₁、电阻R₂对升高了的电压进行分压取样后，将取样电压送到控制单元DY₁，电容C₂、电容C₃接在二极管D₅之后，在电容C₂、电容C₃上获得升高了的电压，作为单相风力发电***，一般将电压升到390V左右，而电容C₁上的电压可以在100-300V宽范围变动，它来自不稳定的风力发电电压，泵升的简略原理是开关管T₁导通时电容C₁上的电能以电流的磁能方式储存于电抗器L₁内，当开关管T₁关断时，电抗器L₁上的磁能量转变为高电压并通过二极管D₅对电容C₂、电容C₃充电，经过电阻R₁、电阻R₂分压，取得升压后的反馈电压信号，再经控制单元DY₁对开关管T₁进行调整，使开关管T₁的脉冲通断间隔变化，从而稳定电容C₂、电容C₃上的电压。

蓄电池B₁通过开关J₁同电容C₂、电容C₃并联，泵升电压通过二极管D₅对电容C₂、电容C₃充电的同时，实际上对蓄电池B₁充电，将电能储存在蓄电池中，为了更换电池，设置了开关J₁，为了安全充电，设置了电流传感器S₁，由电流传感器S₁取得充电电流信号，当过充电一旦发生，则电流传感器S₁输出的信号通过控制单元DY₁处理后控制开关管T₁，使得充电电流不会太大。

电池B₁后面接的是逆变桥，它将直流高压(390V)变换成交流电，该逆变桥以SPWM方式(正弦脉宽调制)工作，它由开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂，续流管D₁₁、续流管D₁₂、续流管D₂₁、续流管D₂₂，驱动单元Q₁₁、驱动单元Q₁₂、驱动单元Q₂₁、驱动单元Q₂₂，单相SPWM发生器DY₂单元、电压负反馈单元DY₃、过流检测单元DY₄所组成。其输出成为正弦波脉宽调制的一系列矩形波，经过滤波器后，输出给负载的仍然为正弦波。电压负反馈单元DY₃和过流检测单元DY₄两个单元的作用，使逆变桥的输出电压因负反馈而稳定，电流因电流互感器S₄₁、电流互感器S₄₂取样而受到监控，一旦外部负载发生过流，逆变器不会输出过大电流而遭受损坏。

为了消除SPWM调制而产生的大量干扰、周围的用电器不利及电容性负载对逆变器的损害，逆变器与负载之间***了由电感L₂、电容C₄₁、电容C₄₂、电容C₄₃组成的输出滤波器，使脉冲性干扰得以抑制。

图3、图5所示的一种三相风力发电送变电装置，该装置由PFC型三相整流滤波电路、蓄电池、SPWM控制三相逆变桥，三组LC滤波器和公共端PE组成；PFC型三相整流滤波电路的输入端1、端2、端3分别接三相永磁发电机的三个输出端，其公共端PE接三相永磁发电机的中性点，PFC型三相整流滤波电路的两个输出端8、端9分别接串联蓄电池B₁₁、B₁₂的两端，其另一输出端7接蓄电池B₁₁、B₁₂的中间联接点后再接PE端；SPWM控制三相逆变桥的正负电源端接端8、端9，其三相输出端接三组LC滤波器的端10、端11、端12，三组LC滤波器的接地点接PE，其三个输出端13、端14、端15接三相负载的U、V、W端，PE极接负载的中性点。

PFC型三相整流滤波电路由电抗器L₁₁、电抗器L₁₂、电抗器L₁₃，二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄、二极管D₅、二极管D₆，电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃、电容C₂₁、电容C₂₂、电容C₃₁、电容C₃₁，电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃、电阻R₁₁、电阻R₁₂、电阻R₂₁、电阻R₂₂，整流桥Z₁、整流桥Z₂、整流桥Z₃，开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃，检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃，检测电路DY₄组成；整流桥Z₁、整流桥Z₂、整流桥Z₃的各交流输入端分别跨接在端4、端5、端6及公共端PE上，其各整流输出端分别接开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃的源极和漏极，开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃的控制极28、控制极30、控制极32和源极27、源极29、源极31分别接检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的输出。检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的输入电流信号端16、端19、端22分别接电流互感器S₁₁、电流互感器S₁₂、电流互感器S₁₃，其输入电压信号端18、端21、端24分别接电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃，电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃的另一端分别接端1、端2、端3和电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃，电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃的另一端接PE端；检测电路DY₄的两输入端接端25、端26，地线接PE，其三输出端分别接检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的端17、端20、端23；二极管D₁和二极管D₂、二极管D₃和二极管D₄、二极管D₅和二极管D₆接成三相整流桥后跨接在端8、端9上，其交流输入端子分别接端4、端5、端6，电容C₂₁和电容C₂₂、电容C₃₁和电容C₃₂分别串联后跨接在端8、端9上，其联接点相接后成端7与PE相接；电阻R₁₁、电阻R₁₂、电阻R₂₂、电阻R₂₁串联后跨接在端8、端9上，其中间联接点接PE，另二个连接点25、连接点26接检测电路DY₄；电抗器L₁₁、电抗器L₁₂、电抗器L₁₃分别接在端1、端4，端2、端5，端3、端6之间。

从图5可以看到，它比图4变动了以下内容：使用了三相永磁发电机，将整流滤波器和宽范围泵升稳压电路由PFC型整流滤波电路代替；SPWM单相逆变桥改成SPWM三相逆变桥；增加了锁相同步控制环节。

风力机FL驱动三相永磁发电机FD，三相永磁发电机FD的三相绕组输出交流电AC200-400V，送入PFC型整流滤波电路。使用的PFC型电路接成三相形式，每相均有电抗器L₁₁、电抗器L₁₂、电抗器L₁₃和正负值整流滤波器(二极管D₁、二极管D₂，二极管D₃、二极管D₄，二极管D₅、二极管D₆及电容C₂₁、电容C₃₁，电容C₂₂、电容C₃₂)，脉宽调制驱动电路(整流桥Z₁、整流桥Z₂、整流桥Z₃、开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃)输入功率因数校正脉宽调制控制电路(检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃单元)，由取样电阻R₁₁、电阻R₁₂、电阻R₂₁、电阻R₂₂提供信号的正负值整流输出电压检测电路DY₄等所组成。由这些构成的PFC型整流滤波电路对发电机FD提供最佳功率因数，发电机FD发出电压在宽范围变化时，都能把它的电压整成+390V和-390V。

电容器C₂₁、电容器C₃₁和电容器C₂₂、电容器C₃₂用来构成PFC型电路的交流通路和后面的三相逆变桥的贮能及滤波回路，两组电压相等的高电压蓄电池B₁₁和蓄电池B₁₂储存±390V直流电，它把风力发电机不稳定能源通过PFC电路的电压提升和反馈稳定后，以直流电形式储存起来。

SPWM控制三相逆变桥由开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂、开关管T₃₁、开关管T₃₁，续流管D₁₁、续流管D₁₂、续流管D₂₁、续流管D₂₂、续流管D₃₁、续流管D₃₂，驱动级Q₁₁、驱动级Q₁₂、驱动级Q₂₁、驱动级Q₂₂、驱动级Q₃₁、驱动级Q₃₂所组成，其信号来自三相SPWM发生器DY₅，SPWM发生器是一个三相正弦波脉冲宽度调制器，它产生的信号使开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂、开关管T₃₁、开关管T₃₂按要求切换，从而输出按正弦波调制的脉冲，由于受到电压反馈单元DY₇和电流反馈单元DY₈的控制，输出的三相正弦电压幅度得到稳定，输出过载时逆变器功率元件受到保护。

为了消除因脉冲调制带来的干扰，在输出端用电抗器L₄₁、电容器C₄₁、电抗器L₄₂、电容器C₄₂、电抗器L₄₃、电容器C₄₃构成的滤波器，净化输出电压，使用户得到高品质正弦电压。

电流互感器S₁₁电流互感器S₁₂、电流互感器S₁₃和电流互感器S₅₁、电流互感器S₅₂、电流互感器S₅₃分别是输入端和输出端电流互感器，分别对PFC电路(检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃)和过流检测单元(DY₈)提供电流信号。

切换开关J₃₁、切换开关J₃₂用于风力发电装置供电转换到电网供电的切换，以及这两个电***的并联运行切换。当风力发电装置专门用来作为向电网提供电能的使用场合时，该装置内的贮能蓄电池B₁₁、蓄电池B₁₂可以省去，以节省装置的总费用。

为了严格地使风力发电三相电的电压相位同电网一致，以保证两个***的并联运行，引入了锁相同步控制单元DY₆。

以上电路的每一个部分和单元而言，都是已有的通用技术，而这些电路经本发明的组合，使得风力发电不稳定能源能够稳定地利用，提高了风力发电能量的利用率。

对于其它不稳定能源转换为电能的装置，如潮汐发电、波浪发电装置，同样可以使用本发明的电路原理，把不稳定的电能转变为幅值和频率稳定的交流电能。

Claims

1.一种提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征是：该装置由整流滤波器、宽范围泵升稳压电路、蓄电池、SPWM单相逆变桥和输出滤波器组成；整流滤波器的输入端(1)、(2)接单相永磁发电机的两输出端，其输出端(3)、(4)接宽范围泵升稳压电路的输入端，宽范围泵升稳压电路的输出端(5)、(4)分别接蓄电池B₁的正极和负极，SPWM单相逆变桥的两输入端接端(5)、端(4)，输出端(6)、(7)分别接输出滤波器的输入端，输出滤波器的输出端(8)、(9)接单相负载。

2.根据权利要求1所述的提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征在于：所述整流滤波器由二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄和电容器C₁组成；二极管D₁和二极管D₂、二极管D₃和二极管D₄接成单相整流桥后与电容器C₁并联，两并联联接点形成输出端(3)、(4)，该整流桥的另外两个联接点形成输入端(1)、(2)。

3.根据权利要求1所述的提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征在于：所述宽范围泵升稳压电路由电抗器L₁、开关管T₁、二极管D₅、电容C₂、电容C₃、电阻R₁、电阻R₂、驱动单元Q₁和控制单元DY₁组成；电抗器L₁的一端接端(3)，另一端接二极管D₅的正极和开关管T₁的集电极，开关管T₁的控制端接驱动单元Q₁的输出端，开关管T₁的发射端与驱动单元Q₁的公共端联接后接公共端(4)，电阻R₁和电阻R₂串联后与电容C₂、电容C₃并联，电阻R₁的另一端与二极管D₅负极联接形成输出端(5)，电阻R₂的另一端与公共端(4)相联接，电阻R₁和电阻R₂的串联连接点接控制单元DY₁的电压输入端(1)，驱动单元Q₁的输入端接控制单元DY₁的输出端(2)，控制单元DY₁的输入端接电流互感器S₁，控制单元DY₁的公共端接公共端(4)。

4.根据权利要求1所述的提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征在于：所述SPWM单相逆变桥由开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂，续流管D₁₁、续流管D₁₂、续流管D₂₁、续流管D₂₂，驱动单元Q₁₁、驱动单元Q₁₂、驱动单元Q₂₁、驱动单元Q₂₂和单相SPWM发生器DY₂，电压负反馈单元DY₃，过流检测单元DY₄组成；开关管T₁₁和开关管T₁₂、开关管T₂₁和开关管T₂₂、续流管D₁₁和续流管D₁₂、续流管D₂₁和续流管D₂₂分别串联后跨接在端(5)、端(4)上，开关管T₁₁和开关管T₁₂、续流管D₁₁和续流管D₁₂的串联中点联接后接电感L₂的端(7)，开关管T₂₁和开关管T₂₂、续流管D₂₁和续流管D₂₂的串联中点联接后接电感L₂的端(6)，驱动单元Q₁₁、驱动单元Q₁₂、驱动单元Q₂₁、驱动单元Q₂₂的各输出端分别对应接在开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂的控制极，驱动单元Q₁₁、驱动单元Q₁₂、驱动单元Q₂₁、驱动单元Q₂₂的各输入端分别对应接在单相SPWM发生器DY₂的输出端上，单相SPWM发生器DY₂的两输入端接电压负反馈单元DY₃、过流检测单元DY₄的输出端，电压负反馈单元DY₃的两输入端分别接端(6)、端(7)，过流检测单元DY₄的两输入端分别接电流互感器S₄₁、电流互感器S₄₂。

5.根据权利要求1所述的提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征在于：所述输出滤波器由电感L₂和电容器C₄₁、电容器C₄₂、电容器C₄₃组成；电感L₂由两组线圈构成，其中一组接在端(6)、(8)上，另一组接在端(7)、(9)上，电容器C₄₁和电容器C₄₂串联后与电容器C₄₃一起并联接在端(8)、(9)上，电容器C₄₁和电容器C₄₂串联的中间联接点接端(4)。

6.一种提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征是：该装置由PFC型三相整流滤波电路、蓄电池、SPWM控制三相逆变桥，三组LC滤波器和公共端PE组成；PFC型三相整流滤波电路的输入端(1)、端(2)、端(3)分别接三相永磁发电机的三个输出端，其公共端PE接三相永磁发电机的中性点，PFC型三相整流滤波电路的两个输出端(8)、端(9)分别接串联的蓄电池B₁₁和蓄电池B₁₂的两端，其另一输出端(7)接蓄电池B₁₁和蓄电池B₁₂的中间联接点后再接PE端；SPWM控制三相逆变桥的正负电源端接端(8)、端(9)，其三相输出端接三组LC滤波器的端(10)、端(11)、端(12)，三组LC滤波器的接地点接PE，其三个输出端(13)、端(14)、端(15)接三相负载的U、V、W端，PE极接负载的中性点。

7.根据权利要求6所述的提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征在于：所述PFC型三相整流滤波电路由电抗器L₁₁、电抗器L₁₂、电抗器L₁₃，二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄、二极管D₅、二极管D₆，电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃、电容C₂₁、电容C₂₂、电容C₃₁、电容C₃₂，电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃、电阻R₁₁、电阻R₁₂、电阻R₂₁、电阻R₂₂，整流桥Z₁、整流桥Z₂、整流桥Z₃，开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃，检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃，检测电路DY₄组成；整流桥Z₁、整流桥Z₂、整流桥Z₃的各交流输入端分别跨接在端(4)、端(5)、端(6)及公共端PE上，其各整流输出端分别接开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃的源极和漏极，开关管Q₁、开关管Q₂、开关管Q₃的控制极(28)、(30)、(32)和源极(27)、(29)、(31)分别接检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的输出。检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的输入电流信号端(16)、(19)、(22)分别接电流互感器S₁₁、电流互感器S₁₂、电流互感器S₁₃，其输入电压信号端(18)、(21)、(24)分别接电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃，电阻R₃₁、电阻R₃₂、电阻R₃₃的另一端分别接端(1)、端(2)、端(3)和电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃，电容C₁₁、电容C₁₂、电容C₁₃的另一端接PE端；检测电路DY₄的两输入端接端(25)、(26)，地线接PE，其三输出端分别接检测控制驱动单元DY₁、检测控制驱动单元DY₂、检测控制驱动单元DY₃的端(17)、(20)、(23)；二极管D₁和二极管D₂、二极管D₃和二极管D₄、二极管D₅和二极管D₆接成三相整流桥后跨接在端(8)、端(9)上，其交流输入端子分别接端(4)、端(5)、端(6)，电容C₂₁和电容C₂₂、电容C₃₁和电容C₃₂分别串联后跨接在端(8)、端(9)上，其联接点相接后成端(7)与PE相接；电阻R₁₁、电阻R₁₂、电阻R₂₂、电阻R₂₁串联后跨接在端(8)、端(9)上，其中间联接点接PE，另二个连接点(25)、(26)接检测电路DY₄；电抗器L₁₁、电抗器L₁₂、电抗器L₁₃分别接在端(1)、(4)，端(2)、(5)，端(3)、(6)之间。

8.根据权利要求6所述的提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征在于：所述SPWM控制三相逆变桥由开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂、开关管T₃₁、开关管T₃₂，续流管D₁₁、续流管D₁₂、续流管D₂₁、续流管D₂₂、续流管D₃₁、续流管D₃₂，驱动级Q₁₁、驱动级Q₁₂、驱动级Q₂₁、驱动级Q₂₂、驱动级Q₃₁、驱动级Q₃₂、三相SPWM发生器DY₅、锁相同步控制器DY₆、电压负反馈单元DY₇、过流检测单元DY₈组成；开关管T₁₁和开关管T₁₂、开关管T₂₁和开关管T₂₂、开关管T₃₁和开关管T₃₂、续流管D₁₁和续流管D₁₂、续流管D₂₁和续流管D₂₂、续流管D₃₁和续流管D₃₂分别串联后跨接在端(8)、端(9)上，开关管T₁₁和开关管T₁₂、续流管D₁₁和续流管D₁₂的串联中点联接后成端(10)接电抗器L₄₁，开关管T₂₁和开关管T₂₂、续流管D₂₁和续流管D₂₂的串联中点联接后成端(11)接电抗器L₄₂，开关管T₃₁和开关管T₃₂、续流管D₃₁和续流管D₃₂的串联中点联接后成端(12)接电抗器L₄₃，驱动级Q₁₁、驱动级Q₁₂、驱动级Q₂₁、驱动级Q₂₂、驱动级Q₃₁、驱动级Q₃₂的各自输出端分别接在开关管T₁₁、开关管T₁₂、开关管T₂₁、开关管T₂₂、开关管T₃₁、开关管T₃₂的控制极上，而以上各驱动级的输入端接三相SPWM发生器DY₅的对应各输出端上，三相SPWM发生器DY₅的各输入控制端接锁相同步控制器DY₆、电压负反馈单元DY₇、过流检测单元DY₈的输出端，电压负反馈单元DY₇的三输入端分别接端(10)、(11)、(12)，过流检测单元DY₈的三输入端分别接电流互感器S₅₁、电流互感器S₅₂、电流互感器S₅₃。

9.根据权利要求6所述的提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征在于：所述三组LC滤波器由电抗器L₄₁、电抗器L₄₂、电抗器L₄₃和电容器C₄₁、电容器C₄₂、电容器C₄₃组成；电抗器L₄₁和电容器C₄₁、电抗器L₄₂和电容器C₄₂、电抗器L₄₃和电容器C₄₃分别串联，各电抗器的另一端分别接端(10)、(11)、(12)，各电容器的另一端接PE，串联后的中点分别成为本装置的端(13)、(14)、(15)，也就是三个输出端U、V、W。

10。根据权利要求6所述的提高风力发电能量利用率的送变电装置，其特征在于：所述蓄电池B₁₁、蓄电池B₁₂是两组高电压蓄电池，而且电压相等。