直流取电电路、风力发电机组及海上风电场制造技术

本申请实施例公开了一种直流取电电路、风力发电机组及海上风电场，涉及风力发电领域。该直流取电电路，包括：取电模块，取电模块的输入端用于与风力发电机组的直流输电端连接，取电模块的输出端与变压模块的输入端连接；变压模块，变压模块的输出端用于与风力发电机组中用电设备连接。本申请实施例的技术方案能够降低海上风力发电场的成本。

【技术实现步骤摘要】
直流取电电路、风力发电机组及海上风电场
本申请属于风力发电领域，尤其涉及一种直流取电电路、风力发电机组及海上风电场。
技术介绍
随着风力发电技术的发展，以及对风力资源的开发，海上风力发电技术成为了风力发电的重点研究之一。在海上风力发电场中，风力发电机组设置于海上，电网设置于陆地。设置于陆地的电网可为设置于海上的风力发电机组提供风力发电机组运行所需的电能。为了实现陆地的电网对海上的风力发电机组的供电，需要从陆地的电网专门引入一条高压交流线路通至海上的风力发电机组，以传输电能。由于陆地的电网与海上的风力发电机组之间的距离非常遥远，高压交流线路的阻抗会带来电能的消耗，因此还需要设置补偿电路对高压交流线路中的电能进行补偿。长度非常长的高压交流线路以及增加的补偿电路都会增加风力发电场的成本。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种直流取电电路、风力发电机组及海上风电场，能够降低海上风力发电场的成本。第一方面，本申请实施例提供一种直流取电电路，包括：取电模块，取电模块的输入端用于与风力发电机组的直流输电端连接，取电模块的输出端与变压模块的输入端连接；变压模块，变压模块的输出端用于与风力发电机组中用电设备连接。在一些可能的实施例中，取电模块包括隔离电容和分压电阻，隔离电容的第一端用于连接风力发电机组的整流器的输出端，隔离电容的第二端连接分压电阻的第一端，分压电阻的第二端用于连接风力发电机组的整流器的输出端，分压电阻的第一端以及第二端为取电模块的输出端。在一些可能的实施例中，变压模块包括隔离变压器。第二方面，本申请实施例提供一种风力发电机组，包括依次连接的风力发电机、变流器、第一变压器和整流器，风力发电机设置在海上的浮动基础上；风力发电机组还包括第一方面的技术方案中的直流取电电路，其中，整流器的输出端为风力发电机组的直流输电端。在一些可能的实施例中，整流器为包括二极管的整流桥电路。在一些可能的实施例中，变流器包括交流/直流转换器和直流/交流转换器，交流/直流转换器的一端与风力发电机连接，交流/直流转换器的另一端与直流/交流转换器的一端连接，直流/交流转换器的另一端与第一变压器连接。第三方面，本申请实施例提供一种海上风电场，包括与电网连接的MMC，以及通过直流输电线路与MMC连接的至少一个第二方面的技术方案中的风力发电机组。在一些可能的实施例中，MMC输出混合电能信号，混合电能信号包括直流电能信号以及叠加在直流电能信号上的交流电能信号。在一些可能的实施例中，上述海上风电场包括N个连接的风力发电机组，MMC包括正极MMC和负极MMC，N为大于1的整数，其中，第一个风力发电机组与正极MMC连接，第N个风力发电机组与负极MMC连接。在一些可能的实施例中，电网与MMC之间设置有第二变压器。本申请实施例提供一种直流取电电路、风力发电机组及海上风电场，直流取电电路中的取电模块的输入端与风力发电机组的直流输电端连接，直流取电电路中的变压模块的输出端与风力发电机组的用电设备连接。风力发电机组的直流输电端与电网侧的MMC之间原本就有输电线路。直流取电电路可直接从直流输电线路取电，不需要新引入高压交流线路，也不需要增加补偿电路，即可实现对海上的风力发电机组的供电，降低了海上风力发电场的成本。附图说明从下面结合附图对本申请的具体实施方式的描述中可以更好地理解本申请。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1为本申请一实施例提供一种直流取电电路的结构示意图；图2为本申请另一实施例提供的一种直流取电电路的结构示意图；图3为本申请一实施例提供的风力发电机组的结构示意图；图4为本申请一实施例提供的一种海上风电场的结构示意图；图5为本申请另一实施例提供的一种海上风电场的结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本申请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，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请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申请的示例来提供对本申请的更好的理解。本申请决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本申请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，以便避免对本申请造成不必要的模糊。本申请实施例提供一种直流取电电路、风力发电机组及海上风电场，可应用于风力发电机组位于海上，电网位于陆地的场景中。采用本申请实施例中的直流取电电路、风力发电机组及海上风电场，不需要新引入高压交流线路，也不需要增加补偿电路，即可实现对海上的风力发电机组的供电。图1为本申请一实施例提供一种直流取电电路的结构示意图。如图1所示，该直流取电电路10可包括取电模块11和变压模块12。其中，取电模块11的输入端用于与风力发电机组的直流输电端连接，取电模块11的输出端与变压模块12的输入端连接。变压模块12的输出端用于与风力发电机组中用电设备连接。取电模块11的输入端即为直流取电电路的输入端。变压模块12的输出端即为直流取电电路的输出端。取电模块11可从风力发电机组的直流输电端取电，并将取得的电能传输至变压模块12。变压模块12可将传输来的电能转换为风力发电机组中的用电设备适用的电能，传输至风力发电机组中的用电设备，以提供风力发电机组中的用电设备运行所需的电能。具体地，风力发电机组的用电设备为交流负载设备，用电设备运行所需的电能为交流电。比如，在风电场驱动时，需要为风力发电机组中的控制设备等用电设备供电，可通过本申请实施例中的直流取电电路10为控制设备等用电设备供电。在本申请实施例中，直流取电电路10中的取电模块11的输入端与风力发电机组的直流输电端连接，直流取电电路10中的变压模块12的输出端与风力发电机组的用电设备连接。风力发电机组的直流输电端与电网侧的模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter，MMC)之间原本就有输电线路。直流取电电路10可直接从直流输电线路取电，不需要新引入高压交流线路，也不需要增加补偿电路，即可实现对海上的风力发电机组的供电，降低了海上风力发电场的成本。图2为本申请另一实施例提供的一种直流取电电路的结构示意图。图2中示出了图1中取电模块和变压模块的具体结构。如图2所示，取电模块11可包括隔离电容C1和分压电阻R1，变压模块12可包括隔离变压器T1。其中，隔离电容C1的第一端用于连接风力发电机组的整流器的输出端，隔离电容C1的第二端连接分压电阻R1的第一端。分压电阻R1的第二端用于连接风力发电机组的整流器的输出端，分压电阻R1的第一端以及第二端为取电模块11的输出端。风力发电机组的整流器的输出端即为风力发电机组的直流输电端。隔离变压器T1的一侧与分压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流取电电路，其特征在于，包括：/n取电模块，所述取电模块的输入端用于与风力发电机组的直流输电端连接，所述取电模块的输出端与变压模块的输入端连接；/n所述变压模块，所述变压模块的输出端用于与所述风力发电机组中用电设备连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流取电电路，其特征在于，包括：
取电模块，所述取电模块的输入端用于与风力发电机组的直流输电端连接，所述取电模块的输出端与变压模块的输入端连接；
所述变压模块，所述变压模块的输出端用于与所述风力发电机组中用电设备连接。


2.根据权利要求1所述的直流取电电路，其特征在于，所述取电模块包括隔离电容和分压电阻，
所述隔离电容的第一端用于连接所述风力发电机组的整流器的输出端，所述隔离电容的第二端连接所述分压电阻的第一端，所述分压电阻的第二端用于连接所述风力发电机组的整流器的输出端，所述分压电阻的第一端以及第二端为所述取电模块的输出端。


3.根据权利要求2所述的直流取电电路，其特征在于，所述变压模块包括隔离变压器。


4.一种风力发电机组，其特征在于，包括依次连接的风力发电机、变流器、第一变压器和整流器，所述风力发电机设置在海上的浮动基础上；
所述风力发电机组还包括如权利要求1至3中任意一项所述的直流取电电路，
其中，所述整流器的输出端为风力发电机组的直流输电端。


5.根据权利要求4所述的风力发电机组，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾斯卡尔，蔡旭，吕敬，刘世军，张宇，杨志千，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，上海交通大学，
类型：新型
国别省市：新疆;65