风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统技术方案

本申请提出了一种风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统，包括：风轮和与风轮对应的电机连接，风电机组与变流器的输入端连接，变流器内部通过机械开关可实现串并联切换，变流器的输出端与并网变压器连接。根据切换开关的不同工作状态，可以使系统工作于直流侧串联模式和直流侧并联模式，可以提高系统变流系统的直流母线电压等级，或变流系统直流侧电压不变的基础上通过汇集电流增加系统输出功率，网侧逆变器由四个减少为两个，降低了设备重量和成本，减少了系统线路损耗，降低了系统控制复杂度，提高了系统的并网发电效率。提高了系统的并网发电效率。提高了系统的并网发电效率。

【技术实现步骤摘要】
风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统


[0001]本申请涉及风力发电
，尤其涉及一种风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统。

技术介绍

[0002]近年来，全球可再生能源利用年增长率达到25％，可再生能源的利用将以电力行业为主导，非水力可再生能源的发电比例将扩大两倍。风能发电作为除水力发电外技术最成熟的一种可再生能源发电，其装机容量占整个可再生能源发电装机总容量的绝大部分，但是电力电子器件性能的限制，给大容量风电机组的研制及应用造成了一定的瓶颈，如何合理地构建并网系统成为业界亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本申请的第一个目的在于提出一种风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统，以提高系统输出功率，降低设备重量和成本，减少系统线路损耗，降低系统控制复杂度，提高系统的并网发电效率。
[0005]为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统，包括：风电机组、六端口变流器和并网变压器，其中，所述风电机组包括风轮和与所述风轮对应的电机，所述六端口变流器包括第一整流器、第二整流器、第三整流器、第四整流器、第一逆变器、第二逆变器和机械开关，所述并网变压器为双分裂变压器；所述风轮和所述与所述风轮对应的电机连接；所述风电机组的第一输出端与所述第一整流器的输入端连接，所述风电机组的第二输出端与所述第二整流器的输入端连接，所述风电机组的第三输出端与所述第三整流器的输入端连接，所述风电机组的第四输出端与所述第四整流器的输入端连接，所述第一整流器的输出正端分别与所述第一逆变器的输入正端和所述第二逆变器的输入正端连接，所述第一整流器的输出负端与所述机械开关的第一自由端连接，所述机械开关的第一并联固定端分别与所述第一逆变器的输入负端和所述第二逆变器的输入负端连接，所述第二整流器的输出正端与所述机械开关的第二自由端连接，所述机械开关的第二并联固定端分别与所述第一逆变器的输入正端和所述第二逆变器的输入正端连接，所述机械开关的第一串联固定端与所述机械开关的第二串联固定端连接，所述第二整流器的输出负端与所述机械开关的第三自由端连接，所述机械开关的第三并联固定端分别与所述第一逆变器的输入负端和所述第二逆变器的输入负端连接，所述第三整流器的输出正端与所述机械开关的第四自由端连接，所述机械开关的第四并联固定端分别与所述第一逆变器的输入正端和所述第二逆变器的输入正端连接，所述机械开关的第三串联固定端与所述机械开关的第四串联固定端连接，所述第三整流器的输出负端与所述机械开关的第五自由端连接，所述机械开关的第五并联固定端分别与所述第一逆变器的输入负端和所述第二逆变器的输入负端连接，所述第四整流器的输出正端与所述机械开关的第六自
由端连接，所述机械开关的第六并联固定端分别与所述第一逆变器的输入正端和所述第二逆变器的输入正端，所述机械开关的第五串联固定端与所述机械开关的第六串联固定端连接，所述第四整流器的输出负端分别与所述第一逆变器的输入负端和所述第二逆变器的输负端连接，所述第一逆变器的输出端与所述并网变压器的第一输入端连接，所述第二逆变器的输出端与所述并网变压器的第二输入端连接，所述机械开关的第一自由端切换连接所述机械开关的第一并联固定端和所述机械开关的第一串联固定端，所述机械开关的第二自由端切换连接所述机械开关的第二并联固定端和所述机械开关的第二串联固定端，所述机械开关的第三自由端切换连接所述机械开关的第三并联固定端和所述机械开关的第三串联固定端，所述机械开关的第四自由端切换连接所述机械开关的第四并联固定端和所述机械开关的第四串联固定端，所述机械开关的第五自由端切换连接所述机械开关的第五并联固定端和所述机械开关的第五串联固定端，所述机械开关的第六自由端切换连接所述机械开关的第六并联固定端和所述机械开关的第六串联固定端。
[0006]本申请实施例提出的风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统，风轮和与风轮对应的电机连接，风电机组的第一输出端与第一整流器的输入端连接，风电机组的第二输出端与第二整流器的输入端连接，风电机组的第三输出端与第三整流器的输入端连接，风电机组的第四输出端与第四整流器的输入端连接，第一整流器的输出正端分别与第一逆变器的输入正端和第二逆变器的输入正端连接，第一整流器的输出负端与机械开关的第一自由端连接，机械开关的第一并联固定端分别与第一逆变器的输入负端和第二逆变器的输入负端连接，第二整流器的输出正端与机械开关的第二自由端连接，机械开关的第二并联固定端分别与第一逆变器的输入正端和第二逆变器的输入正端连接，机械开关的第一串联固定端与机械开关的第二串联固定端连接，第二整流器的输出负端与机械开关的第三自由端连接，机械开关的第三并联固定端分别与第一逆变器的输入负端和第二逆变器的输入负端连接，第三整流器的输出正端与机械开关的第四自由端连接，机械开关的第四并联固定端分别与第一逆变器的输入正端和第二逆变器的输入正端连接，机械开关的第三串联固定端与机械开关的第四串联固定端连接，第三整流器的输出负端与机械开关的第五自由端连接，机械开关的第五并联固定端分别与第一逆变器的输入负端和第二逆变器的输入负端连接，第四整流器的输出正端与机械开关的第六自由端连接，机械开关的第六并联固定端分别与第一逆变器的输入正端和第二逆变器的输入正端，机械开关的第五串联固定端与机械开关的第六串联固定端连接，第四整流器的输出负端分别与第一逆变器的输入负端和第二逆变器的输负端连接，第一逆变器的输出端与并网变压器的第一输入端连接，第二逆变器的输出端与并网变压器的第二输入端连接，机械开关的第一自由端切换连接机械开关的第一并联固定端和机械开关的第一串联固定端，机械开关的第二自由端切换连接机械开关的第二并联固定端和机械开关的第二串联固定端，机械开关的第三自由端切换连接机械开关的第三并联固定端和机械开关的第三串联固定端，机械开关的第四自由端切换连接机械开关的第四并联固定端和机械开关的第四串联固定端，机械开关的第五自由端切换连接机械开关的第五并联固定端和机械开关的第五串联固定端，机械开关的第六自由端切换连接机械开关的第六并联固定端和机械开关的第六串联固定端。本申请实施例提出的风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统，由六套机械式选择开关组成切换开关，根据并网系统需求，通过切换开关的动作实现并网系统直流侧串联升压、并联汇流的不同功能，
根据切换开关的不同工作状态，可以使系统工作于直流侧串联模式和直流侧并联模式，可以提高系统变流系统的直流母线电压等级，或变流系统直流侧电压不变的基础上通过汇集电流增加系统输出功率，网侧逆变器由四个减少为两个，降低了设备重量和成本，减少了系统线路损耗，降低了系统控制复杂度，提高了系统的并网发电效率。
[0007]根据本申请的一个实施例，所述机械开关包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀双掷开关、第四单刀双掷开关、第五单刀双掷开关和第六单刀双掷开关。
[0008]根据本申请的一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电用四输入双输出直流串并联并网切换系统，其特征在于，包括：风电机组、六端口变流器和并网变压器，其中，所述风电机组包括风轮和与所述风轮对应的电机，所述六端口变流器包括第一整流器、第二整流器、第三整流器、第四整流器、第一逆变器、第二逆变器和机械开关，所述并网变压器为双分裂变压器；所述风轮和所述与所述风轮对应的电机连接；所述风电机组的第一输出端与所述第一整流器的输入端连接，所述风电机组的第二输出端与所述第二整流器的输入端连接，所述风电机组的第三输出端与所述第三整流器的输入端连接，所述风电机组的第四输出端与所述第四整流器的输入端连接，所述第一整流器的输出正端分别与所述第一逆变器的输入正端和所述第二逆变器的输入正端连接，所述第一整流器的输出负端与所述机械开关的第一自由端连接，所述机械开关的第一并联固定端分别与所述第一逆变器的输入负端和所述第二逆变器的输入负端连接，所述第二整流器的输出正端与所述机械开关的第二自由端连接，所述机械开关的第二并联固定端分别与所述第一逆变器的输入正端和所述第二逆变器的输入正端连接，所述机械开关的第一串联固定端与所述机械开关的第二串联固定端连接，所述第二整流器的输出负端与所述机械开关的第三自由端连接，所述机械开关的第三并联固定端分别与所述第一逆变器的输入负端和所述第二逆变器的输入负端连接，所述第三整流器的输出正端与所述机械开关的第四自由端连接，所述机械开关的第四并联固定端分别与所述第一逆变器的输入正端和所述第二逆变器的输入正端连接，所述机械开关的第三串联固定端与所述机械开关的第四串联固定端连接，所述第三整流器的输出负端与所述机械开关的第五自由端连接，所述机械开关的第五并联固定端分别与所述第一逆变器的输入负端和所述第二逆变器的输入负端连接，所述第四整流器的输出正端与所述机械开关的第六自由端连接，所述机械开关的第六并联固定端分别与所述第一逆变器的输入正端和所述第二逆变器的输入正端，所述机械开关的第五串联固定端与所述机械开关的第六串联固定端连接，所述第四整流器的输出负端分别与所述第一逆变器的输入负端和所述第二逆变器的输负端连接，所述第一逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小江，秦猛，李春华，孙财新，付明志，
申请(专利权)人：华能海上风电科学技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：