风力发电机制造技术

本发明专利技术公开一种风力发电机，涉及风力发电领域，解决风力发电机中高频环流较大对风力发电机稳定运行不良影响的问题。该风力发电机，包括：至少一组定子模块，每组定子模块包括两个对称的定子模块；电气传动链路，每组定子模块连接有并联的两条电气传动链路，每条电气传动链路均包括变流器组；至少一个变压电抗模块，每个变压电抗模块与至少一条电气传动链路连接，变压电抗模块被配置为具有使得并联的变流器组的电路谐振频率避开变流器组中的变流器的开关频率的电抗。本发明专利技术能够降低并联的变流器的高频环流，减小对风力发电机的稳定运行的不良影响。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机
本专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机。
技术介绍
由于资源的短缺，可持续资源被应用于在越来越多的领域中。比如将风能、太阳能等可持续资源转化为电能。在风力发电领域中，通过风力发电系统将风能转化为电能，将转化得到的电能通过电网传输给需要用电的各个机。风力发电机中的发电机包括定子和转子，定子通过电气传动链路，将转化得到的电能传输给电网。电气传动链路中包括多个并联的变流器，由于各个变流器之间的PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)驱动信号的物理器件的差异，使得多个变流器之间的开关时间不一致。导致变流器的载波存在一定的相位差，从而使得并联的变流器在并联点和直流母线间存在较高的高频环流，对风力发电机的稳定运行有不良影响。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种风力发电机，能够降低并联的变流器(如整流器和/或逆变器)的高频环流，减小对风力发电机的稳定运行的不良影响。本专利技术实施例提供了一种风力发电机，包括：至少一组定子模块，每组定子模块包括两个对称的定子模块；电气传动链路，每组定子模块连接有并联的两条电气传动链路，每条电气传动链路均包括变流器组；至少一个变压电抗模块，每个变压电抗模块与至少一条电气传动链路连接，变压电抗模块被配置为具有使得并联的变流器组的电路谐振频率避开变流器组中的变流器开关频率的电抗。进一步地，当变压电抗模块与并联的两条电气传动链路连接时，变压电抗模块包括弱耦合双分裂绕组变压器，并且并联的两条电气传动链路的两个输出端分别与弱耦合双分裂绕组变压器低压侧的两个绕组对应连接。进一步地，当变压电抗模块与两条电气传动链路连接时，变压电抗模块包括电抗器组和三绕组变压器，且并联的两条电气传动链路的两个输出端各连接有一个电抗器组，两个电抗器组的输出端分别与三绕组变压器低压侧的两个绕组对应连接。进一步地，当变压电抗模块与N条电气传动链路连接时，N为大于2的偶数，变压电抗模块包括弱耦合N分裂绕组变压器，并且N条电气传动链路的N个输出端分别与弱耦合N分裂绕组变压器低压侧的N个绕组对应连接。进一步地，当变压电抗模块与N条电气传动链路连接时，N为大于2的偶数，所述变压电抗模块包括电抗器组和(N+1)绕组变压器，且所述并联的N条电气传动链路的N个输出端各连接有一个电抗器组，N个电抗器组的输出端分别与(N+1)绕组变压器低压侧的N个绕组对应连接。具体的，变流器组包括与定子模块连接的整流器以及与整流器连接的逆变器。具体的，每个定子模块包括一套或一套以上的定子绕组。具体的，每个定子模块包括两套定子绕组。进一步地，两套定子绕组之间相位相同，或者相位相差30°，或者相位相差180°具体的，一组定子模块中的一个定子模块中的一套定子绕组和另一个定子模块中的一套定子绕组均与一条电气传动链路中的变流器组连接，一组定子模块中的一个定子模块中的另一套定子绕组与另一个定子模块中的另一套定子绕组均与另一条电气传动链路中的变流器组连接。进一步地，与同一条电气传动链路连接的两套定子绕组的相位相同。本专利技术实施例提供了一种风力发电机，该风力发电机包括至少一组定子模块，定子模块连接的电气传动链路，以及至少一个变压电抗模块，每组定子模块连接并联的两条电气传动链路，每条电气传动电路包括变流器组，每个变压电抗模块与至少一条电气传动链路连接，变压电抗模块被配置为具有使得并联的变流器组的电路谐振频率避开变流器组中的变流器开关频率的电抗。通过设置变压电抗模块的电抗，使得风力发电机的并联的变流器组的电路谐振频率避开并联的变流器开关频率，避免风力发电机的电路谐振频率与变流器的开关频率相等，从而避免出现最大的高频环流，并降低并联的变流器在并联点和直流母线间的高频环流，减小对风力发电机的稳定运行的不良影响。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1a为本专利技术一实施例提供的风力发电机包含一组定子模块的示意图；图1b为本专利技术一实施例提供的风力发电机包含两组定子模块的示意图；图2为本专利技术一实施例提供的风力发电机的结构示意图；图3为本专利技术另一实施例的一个示例中的风力发电机的结构示意图；图4为本专利技术另一实施例的另一个示例中的风力发电机的结构示意图；图5为本专利技术另一实施例的又一示例中的风力发电机的结构示意图；图6为本专利技术另一实施例的再一示例中的风力发电机的结构示意图；图7为本专利技术实施例中的逆变器并联的电路示意图；图8a为图7中两个逆变器并联的等效电路图之一；图8b为图7中两个逆变器并联的等效电路图之二；图8c为图7中两个逆变器并联的等效电路图之三；图8d为图7中两个逆变器并联的等效电路图之四；图9为与图8c对应的交流稳态等效电路图。其中，G1，G2，G3，G4-定子模块；A1，A2，A3，A4-整流器；B1，B2，B3，B4-逆变器；10-电气传动链路；11-变压电抗模块；12-弱耦合双分裂绕组变压器；13-电抗器；14-三绕组变压器；15-弱耦合四分裂绕组变压器；16-五绕组变压器。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊。本专利技术一实施例提供了一种风力发电机，该风力发电机包括至少一组定子模块、电气传动链路，以及至少一个变压电抗模块。其中，每组定子模块包括两个对称的定子模块。比如，图1a为本专利技术一实施例提供的风力发电机包含一组定子模块的示意图，如图1a所示，风力发电机包含定子模块G1和G2，定子模块G1和G2可为圆环段的形状，定子模块G1和G2组合成圆环状定子。或者，图1b为本专利技术一实施例提供的风力发电机包含两组定子模块的示意图，如图1b所示，风力发电机包含定子模块G1、G2、G3和G4，定子模块G1和G3为对称的两个定子模块，为一组定子模块，定子模块G2和G4为对称的两个定子模块，为一组定子模块，定子模块G1、G2、G3和G4可为圆环段的形状，定子模块G1、G2、G3和G4组合成圆环状定子。图2为本专利技术一实施例提供的风力发电机的结构示意图，如图2所示，每组定子模块连接有并联的两条电气传动链路10，每条电气传动链路10均包括变流器组，具体的，变流器组包括一个或多个变流器，其中，变流器可以为整流器，也可以为逆变器。每个变压电抗模块11与至少一条电气传动链路10连接，也就是说，每个变压电抗模块11可以只与一条电气传动链路10连接，每个变压电抗模块11也可以与多条电气传动链路10连接。上述变压电抗模块11具有变压功能，被配置为具有使得并联的变流器组的电路谐振频率避开变流器组中的变流器开关频率的电抗。由于并联连接的变流器的开关频率与风力发电机的电路的谐振频率相等时，产生的高频环流最大。根据现有技术中的风力发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机，其特征在于，包括：至少一组定子模块(G1，G2，G3，G4)，每组定子模块(G1，G2，G3，G4)包括两个对称的定子模块(G1，G2，G3，G4)；电气传动链路(10)，每组定子模块(G1，G2，G3，G4)连接有并联的两条电气传动链路(10)，每条电气传动链路(10)均包括变流器组；至少一个变压电抗模块(11)，每个变压电抗模块(11)与至少一条所述电气传动链路(10)连接，所述变压电抗模块(11)被配置为具有使得并联的变流器组的电路谐振频率避开变流器组中的变流器开关频率的电抗。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机，其特征在于，包括：至少一组定子模块(G1，G2，G3，G4)，每组定子模块(G1，G2，G3，G4)包括两个对称的定子模块(G1，G2，G3，G4)；电气传动链路(10)，每组定子模块(G1，G2，G3，G4)连接有并联的两条电气传动链路(10)，每条电气传动链路(10)均包括变流器组；至少一个变压电抗模块(11)，每个变压电抗模块(11)与至少一条所述电气传动链路(10)连接，所述变压电抗模块(11)被配置为具有使得并联的变流器组的电路谐振频率避开变流器组中的变流器开关频率的电抗。2.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，当所述变压电抗模块(11)与并联的两条电气传动链路(10)连接时，所述变压电抗模块(11)包括弱耦合双分裂绕组变压器(12)，并且所述并联的两条电气传动链路(10)的两个输出端分别与所述弱耦合双分裂绕组变压器(12)低压侧的两个绕组对应连接。3.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，当所述变压电抗模块(11)与两条电气传动链路(10)连接时，所述变压电抗模块(11)包括电抗器组和三绕组变压器(14)，且所述并联的两条电气传动链路(10)的两个输出端各连接有一个电抗器组，两个电抗器组的输出端分别与三绕组变压器(14)低压侧的两个绕组对应连接。4.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，当所述变压电抗模块(11)与N条电气传动链路(10)连接时，N为大于2的偶数，所述变压电抗模块(11)包括弱耦合N分裂绕组变压器，并且所述N条电气传动链路(10)的N个输出端分别与弱耦合N分裂绕组变压器低压侧的N个绕组对应连接。5.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：马忠宝，郭锐，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11