一种风力发电并网级联变流系统技术方案

本申请提供了一种风力发电并网级联变流系统，该系统包括：发电机、变流器组以及变压器，发电机的输出端与变流器组的输入端连接，变流器组的输出端与变压器的输入端连接；其中，所述变流器组包括以级联方式连接的第一变流器、第二变流器和第三变流器，所述第一变流器分别与所述第二变流器和所述第三变流器连接，所述第二变流器和所述第三变流器连接。本申请能够通过采用新型的具有交流级联拓扑结构的变流器组，实现风力发电机组输出功率的提升，以及变流器组输出电压的电压等级的提升。同时，使得风力发电并网级联变流系统可以实现输出功率的自平衡，有效地改善了风力发电机组的并网性能，提高了风力发电并网级联变流系统的整体性能。的整体性能。的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电并网级联变流系统


[0001]本专利技术涉及电力
，特别涉及一种风力发电并网级联变流系统。

技术介绍

[0002]目前，风力发电机组在发电方面得到了广泛的应用，随之而来的，风力发电机组的功率等级也正在逐渐增大。此种情况下，随着风力发电机组的功率等级的增大，风电变流器的并网电压等级却仍然为690VAC，这样一来，极可能导致机组并网电流越来越大。
[0003]相关技术中，针对大功率风电机组并网问题，通常采用两台电压等级为690VAC的风电变流器并联运行的方式。然而，这样一来，往往存在并网线缆较多、可维护性差、并网电流较大、线路损耗明显增加的问题。同时，多机并联更容易产生环流问题，若不能很好地抑制机组环流，则大大增加运行损耗，降低机组运行效率。
[0004]因此，如何在确保风力发电并网级联变流系统可靠性的基础上，对布线方式进行简化、提高可维护行、减少运行损耗，并提升机组运行效率，已成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种风力发电并网级联变流系统，用于在确保风力发电并网级联变流系统可靠性的基础上，对布线方式进行简化、提高可维护行、减少运行损耗，并提升机组运行效率。
[0006]根据本申请的第一方面，提供了一种风力发电并网级联变流系统，包括：发电机、变流器组以及变压器，所述发电机的输出端与所述变流器组的输入端连接，所述变流器组的输出端与所述变压器的输入端连接；其中，所述变流器组包括以级联方式连接的第一变流器、第二变流器和第三变流器，所述第一变流器分别与所述第二变流器和所述第三变流器连接，所述第二变流器和所述第三变流器连接。
[0007]另外，根据本申请上述实施例的一种风力发电并网级联变流系统，还可以具有如下附加的技术特征：
[0008]根据本申请的一个实施例，所述发电机的输出端为九相三绕组输出端；其中，所述第一变流器的输入端与所述发电机的第一绕组输出端连接，所述第二变流器的输入端与所述发电机的第二绕组输出端连接，所述第三变流器的输入端与所述发电机的第三绕组输出端连接。
[0009]根据本申请的一个实施例，所述发电机为三绕组九相同步发电机，所述发电机为三绕组九相同步发电机，所述发电机的第一绕组输出端、所述发电机的第二绕组输出端以及所述发电机的第三绕组输出端均为三相输出端。
[0010]根据本申请的一个实施例，还包括：第一电抗器组，所述第一电抗器组包括第一机侧电抗器和第一网侧电抗器，所述发电机通过所述第一机侧电抗器与所述第一变流器连接，所述变压器通过所述第一网侧电抗器与所述第一变流器连接；第二电抗器组，所述第二电抗器组包括第二机侧电抗器和第二网侧电抗器，所述发电机通过所述第二机侧电抗器与
所述第二变流器连接，所述变压器通过所述第二网侧电抗器与所述第二变流器连接；第三电抗器组，所述第三电抗器组包括第三机侧电抗器和第三网侧电抗器，所述发电机通过所述第三机侧电抗器与所述第三变流器连接，所述变压器通过所述第三网侧电抗器与所述第三变流器连接。
[0011]根据本申请的一个实施例，所述第一变流器的输出端、所述第二变流器的输出端和所述第三变流器的输出端均为三相输出端；其中，所述第一变流器的第一输出端与第二变流器的第一输出端连接，所述第一变流器的第二输出端与第三变流器的第一输出端连接；所述第二变流器的第二输出端与所述第三变流器的第二输出端连接。
[0012]根据本申请的一个实施例，所述第一变流器、所述第二变流器以及所述第三变流器均为三相全桥变流器。
[0013]根据本申请的一个实施例，所述第一变流器、所述第二变流器以及所述第三变流器中的任一变流器的机侧整流单元为全控型整流单元或不控型整流单元，网侧逆变单元为全控型逆变单元。
[0014]根据本申请的一个实施例，所述第一变流器、所述第二变流器以及所述第三变流器均采用目标电平变流器。
[0015]根据本申请的一个实施例，所述目标电平变流器为两电平变流器或者三电平变流器。
[0016]根据本申请的一个实施例，所述变压器的输入端为三相输入端；其中，所述第一变流器的第三输出端与所述变压器的第一输入端连接，所述第二变流器的第三输出端与所述变压器的第二输入端连接，所述第三变流器的第三输出端与所述变压器的第三输入端连接。
[0017]根据本申请的一个实施例，还包括：机组风轮组，所述机组风轮组包括至少一个风轮，每个所述风轮均与所述发电机连接。
[0018]本申请实施例提供的技术方案至少包括如下有益效果：
[0019]本申请提供了一种风力发电并网级联变流系统，能够通过采用新型的具有交流级联拓扑结构的变流器组，实现风力发电机组输出功率的提升，以及变流器组输出电压的电压等级的提升。同时，使得风力发电并网级联变流系统可以实现输出功率的自平衡，有效地改善了风力发电机组的并网性能，提高了风力发电并网级联变流系统的整体性能。
[0020]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0021]附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
[0022]图1为本申请实施例提供的一种风力发电并网级联变流系统的示意图；
[0023]图2为本申请实施例提供的另一种风力发电并网级联变流系统的示意图；
[0024]图3为本申请实施例提供的另一种风力发电并网级联变流系统的示意图；
[0025]图4为本申请实施例提供的另一种风力发电并网级联变流系统的示意图；
[0026]图5为本申请实施例提供的一种变流器的内部拓扑结构的示意图；
[0027]图6为本申请实施例提供的另一种变流器的内部拓扑结构的示意图；
[0028]图7为本申请实施例提供的另一种风力发电并网级联变流系统的示意图；
[0029]图8为本申请实施例提供的另一种风力发电并网级联变流系统的示意图；
[0030]图9为本申请实施例提供的另一种风力发电并网级联变流系统的示意图。
具体实施方式
[0031]以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
[0032]下面采用实施例对本申请的风力发电并网级联变流系统进行详细说明。
[0033]图1为本申请实施例提供的风力发电并网级联变流系统的示意图。
[0034]如图1所示，本实施例提出的风力发电并网级联变流系统1000，包括：发电机100、变流器组200以及变压器300，发电机100的输出端与变流器组200的输入端连接，变流器组200的输出端与变压器300的输入端连接。
[0035]其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电并网级联变流系统，其特征在于，包括：发电机、变流器组以及变压器，所述发电机的输出端与所述变流器组的输入端连接，所述变流器组的输出端与所述变压器的输入端连接；其中，所述变流器组包括以级联方式连接的第一变流器、第二变流器和第三变流器，所述第一变流器分别与所述第二变流器和所述第三变流器连接，所述第二变流器和所述第三变流器连接。2.根据权利要求1所述的风力发电并网级联变流系统，其特征在于，所述发电机的输出端为九相三绕组输出端；其中，所述第一变流器的输入端与所述发电机的第一绕组输出端连接，所述第二变流器的输入端与所述发电机的第二绕组输出端连接，所述第三变流器的输入端与所述发电机的第三绕组输出端连接。3.根据权利要求2所述的风力发电并网级联变流系统，其特征在于，所述发电机为三绕组九相同步发电机，所述发电机的第一绕组输出端、所述发电机的第二绕组输出端以及所述发电机的第三绕组输出端均为三相输出端。4.根据权利要求1所述的风力发电并网级联变流系统，其特征在于，还包括：第一电抗器组，所述第一电抗器组包括第一机侧电抗器和第一网侧电抗器，所述发电机通过所述第一机侧电抗器与所述第一变流器连接，所述变压器通过所述第一网侧电抗器与所述第一变流器连接；第二电抗器组，所述第二电抗器组包括第二机侧电抗器和第二网侧电抗器，所述发电机通过所述第二机侧电抗器与所述第二变流器连接，所述变压器通过所述第二网侧电抗器与所述第二变流器连接；第三电抗器组，所述第三电抗器组包括第三机侧电抗器和第三网侧电抗器，所述发电机通过所述第三机侧电抗器与所述第三变流器连接，所述变压器通过所述第三网侧电抗器与所述第三变流器连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：付明志，郭小江，秦猛，申旭辉，孙栩，汤海雁，赵瑞斌，潘霄峰，李铮，孙财新，李春华，奚嘉雯，王鸿策，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：