变流器系统及风力发电机组技术方案

本实用新型专利技术涉及一种变流器系统及风力发电机组。该变流器系统应用于风力发电机组，其包括：第一机侧变流器及第二机侧变流器级联设置于机舱内，两个机侧变流器的交流输入端分别用于连接双绕组发电机的一个三相绕组；第一机侧变流器的正母线通过直流电缆与第一网侧变流器的正母线连接，第二机侧变流器的负母线通过直流电缆与第二网侧变流器的负母线连接；第一机侧变流器的负母线与第二机侧变流器的正母线分别与第一接地母排连接；第一网侧变流器及第二网侧变流器级联设置于塔底，两个网侧变流器的交流输出端对应一一并联，用于连接电网，两个网侧变流器的负母线分别与第二接地母排连接。本实用新型专利技术在满足高压输出的同时减少了电缆数量。

【技术实现步骤摘要】
变流器系统及风力发电机组
本技术涉及风力发电
，特别是涉及一种变流器系统及风力发电机组。
技术介绍
随着风力发电机组的额定功率不断增大，叶轮桨叶的长度逐渐增加，塔筒越来越高，机舱与塔底相连接的低压三相电缆越来越长，线缆并联数量越来越多，造成风力发电机组的电缆成本相对较高。另外，由于交流电缆的集肤效应问题，造成电缆的损耗大，低压电缆的利用率低，浪费比较严重。由于穿越塔筒的低压电缆数量多，给机舱系统的偏航及解缆造成压力。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种变流器系统及风力发电机组，该变流器系统在输出高压的情况下减少了电缆数量，降低了电缆成本。本技术提出了一种变流器系统，应用于风力发电机组，风力发电机组包括双绕组发电机，该变流器系统包括：第一机侧变流器、第二机侧变流器、第一接地母排、第一网侧变流器、第二网侧变流器及第二接地母排；第一机侧变流器及第二机侧变流器级联设置于机舱内，两个机侧变流器的交流输入端分别用于连接双绕组发电机的一个三相绕组；第一机侧变流器的正母线通过直流电缆与位于塔底的第一网侧变流器的正母线连接，第二机侧变流器的负母线通过直流电缆与位于塔底的第二网侧变流器的负母线连接；第一机侧变流器的负母线与第二机侧变流器的正母线分别与第一接地母排连接；第一网侧变流器及第二网侧变流器级联设置于塔底，两个网侧变流器的交流输出端对应一一并联，用于连接电网，第一网侧变流器的负母线与第二网侧变流器的负母线分别与第二接地母排连接。根据本技术的一个方面，第一机侧变流器及第二机侧变流器均包括：三相机侧电抗器、连接于各机侧变流器正母线与负母线之间的三相桥式PWM整流器和机侧母线电容池；三相机侧电抗器用于连接双绕组发电机的一个三相绕组。根据本技术的一个方面，第一网侧变流器及第二网侧变流器均包括：三相网侧电抗器、连接于各网侧变流器正母线与负母线之间的三相桥式PWM逆变器和网侧母线电容池；三相网侧电抗器用于连接三相交流电网。根据本技术的一个方面，变流器系统还包括：设置于塔筒外部的升压变压器，第一网侧变流器及第二网侧变流器的交流输出侧的三相一一对应并联连接，升压变压器设置于相互并联的交流输出侧与三相交流电网之间。根据本技术的一个方面，变流器系统还包括设置于塔筒内的接地铜排，接地铜排用于连接第一接地母排及第二接地母排。另一方面，本技术还提出了一种风力发电机组，风力发电机组包括：双绕组发电机及如前所述的变流器系统。另一方面，本技术还提出了一种变流器系统，应用于风力发电机组，风力发电机组包括三绕组发电机，该变流器系统包括：第一机侧变流器、第二机侧变流器、第三机侧变流器、第一接地母排、第一网侧变流器、第二网侧变流器、第三网侧变流器及第二接地母排；第一机侧变流器、第二机侧变流器及第三机侧变流器依次级联设置于机舱内，三个机侧变流器的交流输入端分别用于连接三绕组发电机的一个三相绕组；第一机侧变流器的正母线通过直流电缆与位于塔底的第一网侧变流器的正母线连接，第三机侧变流器的负母线通过直流电缆与位于塔底的第三网侧变流器的负母线连接；第二机侧变流器的正母线和负母线之间设置有串联的第一电容器组，第一接地母排与第一电容器组的中点连接；第一网侧变流器、第二网侧变流器及第三网侧变流器依次级联设置于塔底，三个网侧变流器的交流输出端的对应相一一并联，用于连接电网；第二网侧变流器的正母线和负母线之间设置有串联的第二电容器组，第二接地母排与第二电容器组的中点连接。根据本技术的一个方面，第一机侧变流器、第二机侧变流器及第三机侧变流器均包括：三相机侧电抗器、连接于各机侧变流器正母线与负母线之间的三相桥式PWM整流器和机侧母线电容池；三相机侧电抗器用于连接三绕组发电机的一个三相绕组。根据本技术的一个方面，变流器系统还包括：设置于塔筒外部的升压变压器，第一网侧变流器、第二网侧变流器及第三网侧变流器的交流输出侧的三相一一对应并联连接，升压变压器设置于相互并联的交流输出侧与三相交流电网之间。根据本技术的一个方面，变流器系统还包括设置于塔筒内的接地铜排，接地铜排用于连接第一接地母排及第二接地母排。另一方面，本技术还提出了一种风力发电机组，风力发电机组包括：三绕组发电机及如前所述的变流器系统。本技术提供的一种变流器系统，通过将至少两个机侧变流器相互级联地设置于机舱内，且相邻的两个机侧变流器的中性连接点接地，将至少两个网侧变流器相互级联连接地设置于塔底，且相邻的两个网侧变流器的中性连接点接地，机侧变流器与网侧变流器之间通过直流电缆连接，在保持低压变流器不变的情况下，提高了整个变流器系统的电压水平，并且减少了电缆数量，降低了电缆成本。同时，变流器系统的级联接地技术降低了系统的绝缘设计成本，具有很好的经济性。附图说明下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。附图并未按照实际的比例绘制。图1是本技术实施例提供的一种变流器系统的拓扑结构示意图；图2是图1所示的变流器系统的详细拓扑结构示意图；图3是图2所示的变流器系统中机舱内的拓扑结构示意图；图4是图2所示的变流器系统中塔筒底部或者外部的拓扑结构示意图；图5是本技术实施例提供的另一种变流器系统的拓扑结构示意图；图6是图5所示的变流器系统的详细拓扑结构示意图；图7是图6所示的变流器系统中机舱内的拓扑结构示意图；图8是图6所示的变流器系统中塔筒底部或者外部的拓扑结构示意图。附图标记说明：M1-双绕组发电机；M2-三绕组发电机；T-塔筒；B-塔底；C-机舱；W-升压变压器；10-第一接地母排；11-第一机侧变流器；12-第二机侧变流器；13-第三机侧变流器；111，121，131-机侧电抗器；112，122，132-三相桥式PWM整流器；113，123，133，213，223，233-正母线；114，124，134，214，224，234-负母线；115，125，135-机侧母线电容池；126-第一电容器组；211，221，231-网侧电抗器；212，222，232-三相桥式PWM逆变器；215，225，235-网侧母线电容池；20-第二接地母排；21-第一网侧变流器；22-第二网侧变流器；23-第三网侧变流器；215，225，235-网侧母线电容池；226-第二电容器组；3-直流电缆。具体实施方式下面将详细描述本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技术的示例来提供对本技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少区域的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流器系统，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括双绕组发电机，其特征在于，所述变流器系统包括：第一机侧变流器、第二机侧变流器、第一接地母排、第一网侧变流器、第二网侧变流器及第二接地母排；/n所述第一机侧变流器及所述第二机侧变流器级联设置于机舱内，两个机侧变流器的交流输入端分别用于连接所述双绕组发电机的一个三相绕组；所述第一机侧变流器的正母线通过直流电缆与位于塔底的所述第一网侧变流器的正母线连接，所述第二机侧变流器的负母线通过直流电缆与位于塔底的所述第二网侧变流器的负母线连接；所述第一机侧变流器的负母线与所述第二机侧变流器的正母线分别与所述第一接地母排连接；/n所述第一网侧变流器及所述第二网侧变流器级联设置于塔底，两个网侧变流器的交流输出端对应一一并联，用于连接电网，所述第一网侧变流器的负母线与所述第二网侧变流器的负母线分别与所述第二接地母排连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种变流器系统，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括双绕组发电机，其特征在于，所述变流器系统包括：第一机侧变流器、第二机侧变流器、第一接地母排、第一网侧变流器、第二网侧变流器及第二接地母排；
所述第一机侧变流器及所述第二机侧变流器级联设置于机舱内，两个机侧变流器的交流输入端分别用于连接所述双绕组发电机的一个三相绕组；所述第一机侧变流器的正母线通过直流电缆与位于塔底的所述第一网侧变流器的正母线连接，所述第二机侧变流器的负母线通过直流电缆与位于塔底的所述第二网侧变流器的负母线连接；所述第一机侧变流器的负母线与所述第二机侧变流器的正母线分别与所述第一接地母排连接；
所述第一网侧变流器及所述第二网侧变流器级联设置于塔底，两个网侧变流器的交流输出端对应一一并联，用于连接电网，所述第一网侧变流器的负母线与所述第二网侧变流器的负母线分别与所述第二接地母排连接。


2.根据权利要求1所述的变流器系统，其特征在于，所述第一机侧变流器及所述第二机侧变流器均包括：三相机侧电抗器、连接于各机侧变流器正母线与负母线之间的三相桥式PWM整流器和机侧母线电容池；所述三相机侧电抗器用于连接双绕组发电机的一个三相绕组。


3.根据权利要求1所述的变流器系统，其特征在于，所述第一网侧变流器及所述第二网侧变流器均包括：三相网侧电抗器、连接于各网侧变流器正母线与负母线之间的三相桥式PWM逆变器和网侧母线电容池；所述三相网侧电抗器用于连接三相交流电网。


4.根据权利要求3所述的变流器系统，其特征在于，所述变流器系统还包括：设置于塔筒外部的升压变压器，所述第一网侧变流器及所述第二网侧变流器的交流输出侧的三相一一对应并联连接，所述升压变压器设置于相互并联的所述交流输出侧与所述三相交流电网之间。


5.根据权利要求1所述的变流器系统，其特征在于，所述变流器系统还包括设置于塔筒内的接地铜排，所述接地铜排用于连接所述第一接地母排及所述第二接地母排。


6.一种变流器系统，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括三绕组发电机，其特征在于，所述变流器系统包括：第一机侧变流器、第二机侧变流器、第三机侧变流器、第一接地母排、第一网侧变流器、第二网侧变流器、第三网侧变流器及第二接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨有涛，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65