一种风力发电升压变压器及风电直流输变电的变电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风力发电升压变压器，包括铁芯、设于输出端的两个以上高压线圈和设于输入端的低压线圈，各高压线圈分别对应不同的移相角度，从而降低输出电压的谐波，进而配合整流器实现直流输电，相较于现有技术中风电输变电工程中通常采用双绕组变压器对交流电进行变压输送损耗较高，本实用新型专利技术通过实现直流输电降低了风力发电系统的损耗，因此无需在风电输变电线路上设置补偿装置和升压站，降低了风电场工程的成本。进一步的，还通过高压线圈均采用多股线并绕和铁芯采用高导磁材料等方式，提高了风力发电升压变压器的频率，从而进一步降低了风力发电系统的成本。本实用新型专利技术还公开了一种风电直流输变电的变电系统，具有上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电升压变压器及风电直流输变电的变电系统
本技术涉及输变电
，特别是涉及一种风力发电升压变压器及风电直流输变电的变电系统。
技术介绍
风电输变电是风电场工程的重要组成部分。风电发电机的出口端电压为690V，属低压电源，为减少风电场内连接线路损耗，由场内的高压集电线路统一送至升压站，升压变压器将风机出口端690V电压升压至10kV或35kV。在现有的风电输变电场合，均是采用交流输电。但由于风电发电机往往位于较为空旷的陆地或海上，输电线缆较长，交流电在长途传输过程中损耗较大，以至于风电场工程需要投入大量的成本，如设置升压站，来降低交流电传输过程中的损耗，这使得风电的成本难以降低，不利于风电项目逐渐实现平价上网。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种风力发电升压变压器及风电直流输变电的变电系统，用于降低风电传输过程中的损耗，从无需在风电输变电线路上设置补偿装置和升压站，降低风电场工程的成本。为解决上述技术问题，本技术提供一种风力发电升压变压器，包括铁芯、设于输入端的两个以上高压线圈和设于输出端的低压线圈；其中，各所述高压线圈分别对应不同的移相角度。可选的，所述高压线圈的三相高压采用延边三角形接线法。可选的，所述高压线圈的数量具体为8个。可选的，各所述高压线圈对应的移相角度分别为+3.75°、-3.75°、+11.25°、-11.25°、+18.75°、-18.75°、+26.25°、-26.25°。可选的，+3.75°的高压线圈、+11.25°的高压线圈、+18.75°的高压线圈、+26.25°的高压线圈分别和-3.75°的高压线圈、-11.25°的高压线圈、-18.75°的高压线圈、-26.25°的高压线圈成轴对称排布。可选的，所述+3.75°的高压线圈、所述+11.25°的高压线圈、所述+18.75°的高压线圈和所述+26.25°的高压线圈组成第一高压线圈组，所述-3.75°的高压线圈、所述-11.25°的高压线圈、所述-18.75°的高压线圈和所述-26.25°的高压线圈组成第二高压线圈组，相应的，所述低压线圈的数量具体为两个。可选的，所述低压线圈的数量具体为多个，各所述低压线圈成轴向布置，且各所述低压线圈并联连接。可选的，各所述高压线圈均采用多股线并绕。为解决上述技术问题，本技术还提供一种风电直流输变电的变电系统，包括上述任意一项所述的风力发电升压变压器，还包括与所述风力发电升压变压器连接的整流桥；其中，所述风力发电升压变压器的输入端与三相电网连接，所述风力发电升压变压器的输出端与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的输出端与直流输电电缆连接；所述整流桥的整流器的数量与所述风力发电升压变压器的高压线圈的数量相同，且一个所述整流器与一个所述高压线圈连接。现有技术中的风电输变电工程中通常采用双绕组变压器，用于对交流电进行变压输送，但交流电在长途输电的过程中损耗较高，而采用直流输电将大大降低长途输电过程中的损耗，为实现直流输电，本技术所提供的风力发电升压变压器，包括铁芯、设于输入端的两个以上高压线圈和设于输出端的低压线圈；其中，各高压线圈分别对应不同的移相角度，通过两个以上对应不同的移相角度高压线圈，能够降低输出电流的谐波，从而可以结合整流器实现直流输电，无需在风电输变电线路上设置补偿装置和升压站，降低了风电场工程的成本。本技术还提供一种风电直流输变电的变电系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种风力发电升压变压器的结构示意图；图2为本技术实施例提供的风力发电升压变压器的一个高压线圈组的结构示意图；图3为本技术实施例提供的风力发电升压变压器的另一个高压线圈组的结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种风电直流输变电的变电系统。具体实施方式本技术的核心是提供一种风力发电升压变压器及风电直流输变电的变电系统，用于降低风电传输过程中的损耗，从无需在风电输变电线路上设置补偿装置和升压站，降低风电场工程的成本。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为本技术实施例提供的一种风力发电升压变压器的结构示意图。如图1所示，本技术实施例提供的风力发电升压变压器包括铁芯、设于输入端的两个以上高压线圈和设于输出端的低压线圈；其中，各高压线圈分别对应不同的移相角度。在具体实施中，如图1所示，本技术实施例提供的风力发电升压变压器为三相三柱式铁芯结构，包括三相三柱式铁1、高压线圈和低压线圈，底部设有冷却风机6，在实际应用中，输入端的低压线圈通过风机变流器与风力发电系统连接，输出端的高压线圈与整流电路连接，而后进入直流输电系统。本技术实施例提供的风力发电升压变压器设有两个以上高压线圈，这些高压线圈可以分为上下两个高压线圈组，如图1所示的高压线圈组3和高压线圈组4。即如果风力发电升压变压器设置8个高压线圈，设置2个高压线圈组，则一个高压线圈组包含4个高压线圈。而这8个高压线圈也可以设置8个高压线圈组。高压线圈组的数量不限于两个，如高压线圈的数量为9个，则可以设置三个高压线圈组，每个高压线圈组包含3个高压线圈。低压线圈的数量也可以为多个，各低压线圈成轴向布置，且各低压线圈并联连接，具体实现方式可以为在内部绕制时并联连接，也可以为在外部并联连接。通过设置多个低压线圈，可以有效降低各个移相角度对应的绕组的阻抗不平衡度，但低压线圈数量越多，成本也随之增加。因此优选的是设置2个低压线圈，如图1所示的低压线圈2和低压线圈5，可以保证各个输出端绕组的阻抗不平衡度不大于8％的前提下成本最低。与2个低压线圈对应的，高压线圈组设置2个，便于变压器的接线与组装。基于上述结构，通过线圈匝数设计等，能够保证各个输出端绕组的空载电压与额定电压相比误差在±0.5％范围，使输出端的移相角度误差在±0.5°范围内。此外，为保证绝缘，高压线圈和低压线圈可以均采用环氧树脂浇注式。现有技术中的风电输变电工程中通常采用双绕组变压器，用于对交流电进行变压输送，但交流电在长途输电的过程中损耗较高，而采用直流输电将大大降低长途输电过程中的损耗，为实现直流输电，本技术实施例提供的风力发电升压变压器，包括铁芯、设于输出端的两个以上高压线圈和设于输入端的低压线圈；其中，各高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电升压变压器，其特征在于，包括铁芯、设于输入端的两个以上高压线圈和设于输出端的低压线圈；/n其中，各所述高压线圈分别对应不同的移相角度；各所述高压线圈均采用多股线并绕。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电升压变压器，其特征在于，包括铁芯、设于输入端的两个以上高压线圈和设于输出端的低压线圈；
其中，各所述高压线圈分别对应不同的移相角度；各所述高压线圈均采用多股线并绕。


2.根据权利要求1所述的风力发电升压变压器，其特征在于，所述高压线圈的三相高压采用延边三角形接线法。


3.根据权利要求1所述的风力发电升压变压器，其特征在于，所述高压线圈的数量具体为8个。


4.根据权利要求3所述的风力发电升压变压器，其特征在于，各所述高压线圈对应的移相角度分别为+3.75°、-3.75°、+11.25°、-11.25°、+18.75°、-18.75°、+26.25°、-26.25°。


5.根据权利要求3所述的风力发电升压变压器，其特征在于，+3.75°的高压线圈、+11.25°的高压线圈、+18.75°的高压线圈、+26.25°的高压线圈分别和-3.75°的高压线圈、-11.25°的高压线圈、-18.75°的高压线圈、-26.25°的高压线圈成轴对称排布。

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀强，余雄，张明，陈伟，朱天佑，冷红魁，
申请(专利权)人：海南金盘智能科技股份有限公司，海南金盘电气研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：海南;46