【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机,具体是涉及一种双电机风力发电机并网装置、风力发电机及并网控制方法。
技术介绍
随着先进制造、计算机技术、电力电子技术的发展,风力发电机组朝大功率方向发展,尤其是海上风电基本采用5MW以上的发电机组。但是随着单机功率的增大,发电机、增速机、变流器等几个关键部件的设计难度、制造难度和成本将大幅上升。为解决上述问题,国内外厂家纷纷提出双发电机或多发电机系统,采用的技术方案如下:在一台大功率风机发电机组上安装多个小发电机,安装形式分为:(1)一入多出的增速箱,每个输出轴分别带一个发电机;(2)双电枢混合励磁发电机;(3)轮毂带动的传动轴上安装多组发电机的转子和定子,甚至采用多级传动的方案;(4)其他还有在风轮两侧分别安装一台发电机的方案。综上方案的目的均是为了将单台大功率发电机、变流器拆分为多台以减小功率等级,降低技术难度、制造难度和成本。采用上述方案,尽管单台发电机拆分为多台发电机,但要求每台发电机配备一台变流并网装置,价格仍然偏高、系统不够简洁,且不同电机并脱网切换冲击难于消除。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种可实现双电机或多电机共用一个并网装置,且可实现无冲击并网与切换的双电机风力发电机并网装置、风力发电
机及并网控制方法。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:首先,本专利技术提供一种双电机风力发电机并网装置,包括第一机侧开关、第二机侧开关、异步电机软起开关、机侧大变流器、机侧小变流器、网侧变流器、网侧开关和异步电机并网开关,所述机侧大变流器的输入端通过第一机侧开关和双电机风力发电机的 ...
【技术保护点】
一种双电机风力发电机并网装置,其特征在于:包括第一机侧开关(1)、第二机侧开关(2)、异步电机软起开关(3)、机侧大变流器(4)、机侧小变流器(5)、网侧变流器(6)、网侧开关(7)和异步电机并网开关(8),所述机侧大变流器(4)的输入端通过第一机侧开关(1)和双电机风力发电机的同步发电机(91)相连,所述机侧小变流器(5)的输入端通过第二机侧开关(2)和双电机风力发电机的同步发电机(91)相连,且所述机侧小变流器(5)的输入端还通过异步电机软起开关(3)和双电机风力发电机的异步发电机(92)相连,所述机侧大变流器(4)、机侧小变流器(5)的输出端和网侧变流器(6)的输入端并联,所述网侧变流器(6)的输出端通过网侧开关(7)和电网的升压变压器(10)相连,所述异步电机并网开关(8)串接在异步发电机(92)的输出端和电网的升压变压器(10)之间,所述机侧大变流器(4)的功率比机侧小变流器(5)的功率大。
【技术特征摘要】
1.一种双电机风力发电机并网装置,其特征在于:包括第一机侧开关(1)、第二机侧开关(2)、异步电机软起开关(3)、机侧大变流器(4)、机侧小变流器(5)、网侧变流器(6)、网侧开关(7)和异步电机并网开关(8),所述机侧大变流器(4)的输入端通过第一机侧开关(1)和双电机风力发电机的同步发电机(91)相连,所述机侧小变流器(5)的输入端通过第二机侧开关(2)和双电机风力发电机的同步发电机(91)相连,且所述机侧小变流器(5)的输入端还通过异步电机软起开关(3)和双电机风力发电机的异步发电机(92)相连,所述机侧大变流器(4)、机侧小变流器(5)的输出端和网侧变流器(6)的输入端并联,所述网侧变流器(6)的输出端通过网侧开关(7)和电网的升压变压器(10)相连,所述异步电机并网开关(8)串接在异步发电机(92)的输出端和电网的升压变压器(10)之间,所述机侧大变流器(4)的功率比机侧小变流器(5)的功率大。2.一种风力发电机,包括风机主体(9)、同步发电机(91)和异步发电机(92),所述同步发电机(91)和异步发电机(92)分别和风机主体(9)的输出轴相连,其特征在于:所述同步发电机(91)和异步发电机(92)的输出端设有权利要求1所述的双电机风力发电机并网装置。3.一种权利要求2所述双电机风力发电机的并网控制方法,其特征在于,包括下述并网控制的步骤:1)当风速大于待机风速、小于切入风速V0时,闭合网侧开关(7)、启动网侧变流器(6)进行网侧锁相同步,双电机风力发电机处于待机状态;2)当风速达到设定的切入风速V0时,闭合第一机侧开关(1)、启动机侧
\t大变流器(4),将同步发电机(91)并入电网;当风速在切入风速V0、设定的风速V1之间时,通过机侧大变流器(4)、网侧变流器(6)控制同步发电机(91)的转矩,使风机主体(9)始终保持最佳叶尖速比以获得最大风能捕捉,当风速等于风速V1时,同步发电机(91)达到额定功率;3)当风速在风速V1、设定的风速V2之间时,闭合第二机侧开关(2)、启动机侧小变流器(5),控制同步发电机(91)处于超发状态,当风速等于风速V2时,同步发电机(91)的输出功率等于最大限制输出功率;4)当风速等于风速V2时,断开第二机侧开关(2)、关闭机侧小变流器(5),保持机侧大变流器(4)加载的功率为同步发电机(91)的额定功率,使得同步发电机(91)的电磁功率减少迫使风机主体(9)加速带动异步发电机(92)的转子加速,当异步发电机(92)的转子转速接近其同步转速时,闭合异步电机软起开关(3),启动机侧小变流器(5)并控制异步发电机(92)开始并网,保持设定时间待异步发电机(92)平稳并网后,闭合异步电机并网开关(8)、断开异步电机软起开关(3)并停止机侧小变流器(5),将异步发电机(92)直接连接至电网的升压变压器(10),此时风速等于风速V3;5)当风速在风速V3、设定的风速V4之间时,通过机侧大变流器(4)、网侧变流器(6)控制同步发电机(91)的转矩和功率,使同步发电机(91)处于额定功...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡刚毅,左光群,张超,
申请(专利权)人:三一重型能源装备有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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