级联型风力发电并网系统技术方案

技术编号:3396133 阅读:154 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及一种级联型风力发电并网系统,本系统的特征在于将风力发电机每相的并联或串联绕组分别输出,各接一台并网变流器,众多并网变流器输出通过变压器级联,达到提高并网的容量和电压等级的目的,尤其适用于兆瓦级风力发电系统。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电机组的并网技术,尤其涉及高压大容量全功率并网风力发电机组。技术背景风力发电技术近年来取得了长足的发展,现有的风力发电并网方式主要分为直接功率并网、部分功率变换并网、全功率变换并网三种。直接功率并网技术和部分功率变换并网技术相对简单,较为成熟,但发电范围窄,无法对电能质量进行控制。随着风电装机容量在整个电力系统中所占比例逐年增加,电力系统对风电机组的并网要求越来越严格,直接功率并网和部分功率变换并网系统的这些缺点限制了他们进一步发展。对于采用全功率变换并网技术的风力发电机组,随着单机发电容量向5MW以上发展,原来的690V电压等级显然不能适应如此之高的功率等级,风力发电机的输出电压有不断提高的趋势。近年来,高压电力电子器件的发展带动了高压全功率变流器的发展,高压并网可以减少损耗和有色金属的使用,但是大容量高压并网变流器技术更复杂,而且高压电力电子器件和高压变流器的可靠性也有待进一步的验证。同时,传统的低压风力发电机的每相绕组经常由多个绕组并联构成,以提高容量;而高压风力发电机的每相绕组经常由多个绕组串联构成,以提高电压,不能同时满足高容量及高电压的需求。
技术实现思路
-->鉴于目前现有技术的不足,本技术的目的在于提供一种级联型风力发电并网系统,是基于低压小容量变流器级联的高压并网技术,达到并网的电压等级和容量,本技术简单,可靠性高,能克服现有技术的不足。为达到上述目的,本技术所述的一种级联型风力发电并网系统,其技术方案是这样实现的:级联型风力发电并网系统,包含以下部分:风力发电机、变流器组、变压器,其中变流器组包括通过直流母线连接的发电机侧变流器和电网侧变流器,电网侧变流器的输出通过级联并入电网。首先对所述的风力发电机每相的输出单独进行处理,并且发电机的每相输出的处理基本相同。风力发电机的每相采用多绕组结构,多组绕组可以并联或串联,然后将这些绕组分别输出,各接到一个发电机侧变流器上,将交流转换为直流,该直流再通过电网侧变流器变为交流,此并网变流器无论电压等级还是容量都可以比较小,电网侧变流器输出的正弦交流电通过变压器级联并入电网,经变压器级联后输出的仍为正弦交流电,变压器级联可以通过变压器移相技术来实现,且变压器有升压功能。本技术所述的一种级联型风力发电并网系统可以提高并网的电压等级和容量,并且所使用的低压小容量的并网变流器较传统的高压并网变流器技术成熟,可靠性高,控制灵活。附图说明图1级联风力发电并网技术的系统图(多相并网)图中:1、风力发电机,2、发电机一相绕组,3、发电机二相绕组,4、发电机三相绕组,5、变流器组,6、变压器、7、电网,8-19、绕组,20-31、发电机侧变流器,32-43、电网侧变流器。-->具体实施方式如附图1所示,整个系统主要包括如下部分:风力发电机1、变流器组5,变压器6、其中变流器组5包括通过直流母线连接的发电机侧变流器20-31和电网侧变流器32-43。本方案的具体实施方式如下:步骤一:风力发电机1的发电机一相绕组2、发电机二相绕组3、发电机三相绕组4采用多组绕组8-19结构,并且采用并联或串联的方式连接各个绕组。步骤二:将这些多组绕组8-19分别输出,各接到发电机侧变流器20-31上,将交流转换为直流,该直流在通过电网侧变流器32-43变为交流;发电机侧变流器20-31与电网侧变流器32-43分别通过直流母线连接;发电机侧变流器20-31主要对风力发电机进行控制,实现发电最优化,电网侧变流器32-43主要控制并网电能质量。步骤三:发电机一相绕组2中的绕组8对应的电网侧变流器32与发电机二相绕组3中绕组12对应的电网侧变流器36及发电机三相绕组4中绕组16对应的电网侧变流器40相连接,形成一组电能输出,其它变流器分别以此对应相连接。步骤四:通过步骤三连接的每组交流电通过变压器6级联后输出,变压器6级联可以通过变压器移相技术来实现。步骤五:将变压器6的输出电能接入到电网中。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
级联型风力发电并网系统,包括以下组成部分:风力发电机(1)、变流器组(5)、变压器(6),其中变流器组包括通过直流母线连接的发电机侧变流器和电网侧变流器,电网侧变流器的输出通过变压器(6)级联并入电网。

【技术特征摘要】
1.级联型风力发电并网系统,包括以下组成部分:风力发电机(1)、变流器组(5)、变压器(6),其中变流器组包括通过直流母线连接的发电机侧变流器和电网侧变流器,电网侧变流器的输出通过变压器(6)级联并入电网。2.如权利要求书1中所述的级联型风力发电并网系统,其特征在于将风力发电机(1)的一相绕组(2)、二相绕组(3)、三相绕组(4)中的绕组各自并联或串联,然后分别输出。3.如权利要求书2中所述的级联型风力发电并网系统,其特征在于风力发电机输出的电流先接到发电机侧测变流器上,将交流转换为直流,然后通过直流母线输入到电网侧变流器中,将直流再转换为交流。4.如权利要求书2中所述的级联...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜久春周飞雷涛
申请(专利权)人:北京能高自动化技术有限公司
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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