双馈异步风力发电机组和风力发电机组的输电系统技术方案

本申请实施例提供了双馈异步风力发电机组和风力发电机组的输电系统，双馈异步风力发电机组包括：发电机；转子侧变流器，转子侧变流器与发电机的转子电连接，用于将转子输出的交流电的频率调整至目标频率，目标频率小于50Hz；定子侧变流器，定子侧变流器与发电机的定子电连接，用于将定子输出的交流电的频率调整至目标频率。本申请实施例能够降低双馈异步风力发电机组的改装成本或设计成本。风力发电机组的改装成本或设计成本。风力发电机组的改装成本或设计成本。

Doubly fed asynchronous wind turbine and transmission system of wind turbine

【技术实现步骤摘要】
双馈异步风力发电机组和风力发电机组的输电系统


[0001]本申请属于风力发电
，尤其涉及一种双馈异步风力发电机组和风力发电机组的输电系统。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的迅速发展，新能源的应用范围越来越广。其中，风力发电技术成为了重点关注的技术之一。
[0003]在风力发电过程中，风力发电机组将风能转换成电能，再经输电线路将电能并入电网之中。然而，经本申请的专利技术人发现，目前的风力发电机组的输电成本和改装成本较为高昂。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种双馈异步风力发电机组和风力发电机组的输电系统，至少能够解决风力发电机组的改装成本高昂的技术问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种双馈异步风力发电机组，双馈异步风力发电机组包括：发电机；转子侧变流器，转子侧变流器与发电机的转子电连接，用于将转子输出的交流电的频率调整至目标频率，目标频率小于50Hz；定子侧变流器，定子侧变流器与发电机的定子电连接，用于将定子输出的交流电的频率调整至目标频率。
[0006]第二方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组的输电系统，风力发电机组的输电系统包括：双馈异步风力发电机组，双馈异步风力发电机组包括发电机和转子侧变流器，转子侧变流器与发电机的转子电连接，用于将转子输出的交流电的频率调整至目标频率，目标频率小于50Hz；第一升压变压器，第一升压变压器的低压侧分别与发电机的定子、转子侧变流器电连接，第一升压变压器的高压侧与电网电连接；第一变流器，第一变流器电连接于定子与电网之间，用于将定子输出的交流电的频率调整至目标频率。
[0007]这样，本申请实施例通过转子侧变流器和第一变流器将发电机输出的交流电的频率调整至小于50Hz，一方面可以提高风力发电机组的输电系统能够输送的最大功率，即提高风力发电机组的输电系统的输电能力；另一方面可以降低风力发电机组的输电系统中的输电线路的电压降，有助于维持输电系统的电压稳定性；又一方面可以减小输电电缆的损耗，延长输电电缆的寿命。
[0008]根据本申请第二方面的实施方式，第一变流器电连接于定子与第一升压变压器的低压侧之间。
[0009]这样，通过发电机的定子与第一升压变压器的低压侧之间的第一变流器，可以将定子输出的交流电的频率调整至小于50Hz的目标频率，能够在无需对双馈异步风力发电机组中的发电机进行重新设计的情况下，使得双馈异步风力发电机组能够适用于频率小于50Hz的低频或分频输电场景，从而降低双馈异步风力发电机组的改装成本或设计成本。
[0010]根据本申请第二方面前述任一实施方式，转子侧变流器的输入端与转子电连接，
第一变流器的输入端与定子电连接，转子侧变流器的输出端和第一变流器的输出端均与第一升压变压器的低压侧电连接。
[0011]这样，通过设置在定子侧的第一变流器，可以将定子输出的交流电的频率调整至小于50Hz的目标频率，能够在无需对双馈异步风力发电机组中的发电机进行重新设计的情况下，使得双馈异步风力发电机组能够适用于频率小于50Hz的低频或分频输电场景，从而降低双馈异步风力发电机组的改装成本或设计成本。
[0012]根据本申请第二方面前述任一实施方式，转子侧变流器的输入端与转子电连接，第一变流器的输入端分别与定子、转子侧变流器的输出端电连接，第一变流器的输出端与第一升压变压器的低压侧电连接。
[0013]这样，通过设置在第一升压变压器的低压侧的第一变流器，可以将定子输出的交流电的频率调整至小于50Hz的目标频率，能够在无需对双馈异步风力发电机组中的发电机进行重新设计的情况下，使得双馈异步风力发电机组能够适用于频率小于50Hz的低频或分频输电场景，从而降低双馈异步风力发电机组的改装成本或设计成本。
[0014]根据本申请第二方面前述任一实施方式，第一变流器电连接于第一升压变压器的高压侧与电网之间。
[0015]这样，通过设置在第一升压变压器的高压侧的第一变流器，可以将定子输出的交流电的频率调整至小于50Hz的目标频率，能够在无需对双馈异步风力发电机组中的发电机进行重新设计的情况下，使得双馈异步风力发电机组能够适用于频率小于50Hz的低频或分频输电场景，从而降低双馈异步风力发电机组的改装成本或设计成本。
[0016]根据本申请第二方面前述任一实施方式，目标频率为第一频率范围中的任意一个频率，第一频率范围包括8Hz～21Hz。
[0017]这样，本申请实施例通过转子侧变流器和第一变流器将发电机输出的交流电的频率调整至8Hz～21Hz，使得风电发电机组输出8Hz～21Hz的低频交流电，一方面可以提高风力发电机组的输电系统能够输送的最大功率，即提高风力发电机组的输电系统的输电能力；另一方面可以降低风力发电机组的输电系统中的输电线路的电压降，有助于维持输电系统的电压稳定性；又一方面可以减小输电电缆的损耗，延长输电电缆的寿命。
[0018]根据本申请第二方面前述任一实施方式，目标频率包括50/3Hz。
[0019]这样，本申请实施例通过转子侧变流器和第一变流器将发电机输出的交流电的频率调整至50/3Hz，使得风电发电机组输出50/3Hz的低频交流电，一方面可以提高风力发电机组的输电系统能够输送的最大功率，即提高风力发电机组的输电系统的输电能力；另一方面可以降低风力发电机组的输电系统中的输电线路的电压降，有助于维持输电系统的电压稳定性；又一方面可以减小输电电缆的损耗，延长输电电缆的寿命。
[0020]根据本申请第二方面前述任一实施方式，输电系统还包括第二升压变压器和输电线缆，第二升压变压器的低压侧与至少一个第一升压变压器的高压侧电连接，第二升压变压器的高压侧通过输电线缆与电网电连接。
[0021]这样，在风力发电机组输出的交流电通过输电线缆进行远距离传输之前，通过增设第二升压变压器将第一升压变压器的高压侧输出的交流电的电压值进一步升至更高的电压值，从而减小电能在远距离传输时的损耗，提高能源利用率。
[0022]根据本申请第二方面前述任一实施方式，输电系统还包括第二变流器，第二变流
器的输入端通过输电线缆与第二升压变压器的高压侧电连接，第二变流器的输出端与电网电连接，第二变流器被配置为将第二升压变压器输出的交流电的频率由目标频率调整至50Hz。
[0023]这样，本申请实施例通过转子侧变流器和第一变流器将发电机输出的交流电的频率调整至小于50Hz的低频，使得风电发电机组输出低频交流电，从而提高风力发电机组的输电系统的输电能力，保持风力发电机组的输电系统的电压稳定性，提高风力发电机组的输电系统中的输电线路的寿命和降低输电成本。随后，第二变流器再将交流电的频率由小于50Hz的低频调整至50Hz，从而满足日常家用的交流电的频率要求。
[0024]根据本申请第二方面前述任一实施方式，输电系统还包括第一降压变压器或者第三升压变压器，其中：第一降压变压器的高压侧通过输电线缆与第二升压变压器的高压侧电连接，第一降压变压器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双馈异步风力发电机组，其特征在于，包括：发电机；转子侧变流器，所述转子侧变流器与所述发电机的转子电连接，用于将所述转子输出的交流电的频率调整至目标频率，所述目标频率小于50Hz；定子侧变流器，所述定子侧变流器与所述发电机的定子电连接，用于将所述定子输出的交流电的频率调整至所述目标频率。2.一种风力发电机组的输电系统，其特征在于，包括：双馈异步风力发电机组，所述双馈异步风力发电机组包括发电机和转子侧变流器，所述转子侧变流器与所述发电机的转子电连接，用于将所述转子输出的交流电的频率调整至目标频率，所述目标频率小于50Hz；第一升压变压器，所述第一升压变压器的低压侧分别与所述发电机的定子、所述转子侧变流器电连接，所述第一升压变压器的高压侧与电网电连接；第一变流器，所述第一变流器电连接于所述定子与所述电网之间，用于将所述定子输出的交流电的频率调整至目标频率。3.根据权利要求2所述的输电系统，其特征在于，所述第一变流器电连接于所述定子与所述第一升压变压器的低压侧之间。4.根据权利要求3所述的输电系统，其特征在于，所述转子侧变流器的输入端与所述转子电连接，所述第一变流器的输入端与所述定子电连接，所述转子侧变流器的输出端和所述第一变流器的输出端均与所述第一升压变压器的低压侧电连接；或者，所述转子侧变流器的输入端与所述转子电连接，所述第一变流器的输入端分别与所述定子、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，艾斯卡尔，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：