一种风电机组变频器节能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风电机组变频器节能系统，包括发电机，所述发电机和变频器连接，所述变频器与变频器冷却系统连接，所述变频器包括依次与所述发电机串联连接的机侧电感、机侧模块、网侧模块、网侧电感和主断路器。本实用新型专利技术通过对风电机组变频器滤波电容加装接触器，能够减少待风时主断路器的吸合次数，通过滤波电容接触器断开的方式可以增加主断路器的使用时间，接触器使用寿命相比断路器要长；变频器滤波电容加装接触器后，能够及时在待风时段将变频器滤波电容切出，变流器网侧模块不参与调制，变频器冷却系统切出，能够有效节约能耗；滤波电容上加装放电电阻，脱开电网时为电容放电，避免滤波电容合闸时产生电流冲击。避免滤波电容合闸时产生电流冲击。避免滤波电容合闸时产生电流冲击。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组变频器节能系统


[0001]本技术涉及风力发电机组变频器
，具体来说，涉及一种风电机组变频器节能系统。

技术介绍

[0002]目前常见的风电机组型式有双馈机组、直驱机组和半直驱机组。不同机组变频器的运行模式大致相同但是有所差别。例如，双馈机组为双馈变频器，而直驱机组和半直驱机组采用的全功率变频器。双馈变频器只在减速和减速段出力,在等速段只是将转差功率回馈电网,其电流较小。全功率变频器对实发功率全部变频，因此全功率变频器体积较大，耗能较高。在不同厂家直驱风电机组设计时，对变频器运行时间设计有所不同，因此按照常规的设计会导致风电机组处于无风待机时损耗较大的能量，而且当风电场无风时，变频器的耗能全部来源于下网电量，下网电量电价是风电机组上网电量电价的2倍多，导致无风待机时风电场较大的经济损失。
[0003]为了增加风电场的运行效率，降低厂用电率，应用先进节能手段节省无风时的损耗很有必要。例如，风电机组启停判断逻辑是10分钟平均风速是否＞3m/s。结合机组控制逻辑，变频器主断路器分断判断逻辑是当平均风速＜3m/s超过4h后，变频器主断路器断开，变频器冷却系统切出。启动时先行吸合变频器主断路器，此后风电机组正常并网发电。如果变频器主断路器未断开时，滤波电容产生容性无功，变频器网侧模块为保证变流器出口功率因数一直处于调制工作中，为给网侧模块散热，冷却系统一直在工作，故变流器网侧模块、水冷系统、变流器内部散热风扇一直从电网取电产生较高昂的下网电费。而且风电机组变频器的冷却系统采用直流调速，调速方式包括通过变频控制和温度控制，主要有节能降低自耗电的作用，但是冷却系统的电路板比较脆弱，在风电场电网波动比较大时，由于电网波动容易导致控制电路板损坏。
[0004]经统计，在某些区域当风速＜3m/s时80%的概率超过4h，风电机组变频器的运行模式对风电场无风待机时耗电量有较大影响，考虑到风电场整体效益，因此对全功率变频器加装节能系统非常有必要。

技术实现思路

[0005]针对相关技术中的上述技术问题，本技术提出一种风电机组变频器节能系统，能够克服现有技术的上述不足。
[0006]为实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种风电机组变频器节能系统，包括发电机，所述发电机和变频器连接，所述变频器与变频器冷却系统连接，所述变频器包括依次串联连接在所述发电机与所述变压器间的机侧电感、机侧模块、网侧模块、网侧电感和主断路器，所述网侧电感与所述主断路器间的线路还通过变频器节能系统设有滤波电容；
[0008]所述变频器节能系统包括滤波电容投切接触器和滤波电容放电电阻，所述滤波电
容投切接触器与所述滤波电容连接，所述滤波电容与所述滤波电容放电电阻连接，所述滤波电容投切接触器还与所述网侧模块、所述变频器冷却系统、主控系统连接。
[0009]进一步地，所述发电机与风电机组连接。
[0010]进一步地，所述变频器节能系统的停机模式下的风电机组10分钟平均风速＜3m/s。
[0011]进一步地，所述变频器节能系统的起机模式下的风电机组10分钟平均风速＞3m/s。
[0012]进一步地，所述主控系统位于主控柜内。
[0013]本技术的有益效果：本技术通过对风电机组变频器滤波电容加装接触器，能够减少待风时主断路器的吸合次数，通过滤波电容接触器断开的方式可以增加主断路器的使用时间，接触器使用寿命相比断路器要长，而且价格相对便宜；变频器滤波电容加装接触器后，能够及时在待风时段将变频器滤波电容切出，变流器网侧模块不参与调制，变频器冷却系统切出，能够有效节约能耗；滤波电容上加装放电电阻，脱开电网时为电容放电，避免滤波电容合闸时产生电流冲击。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
[0015]图1是根据本技术实施例所述的风电机组变频器节能系统的整体电气接线示意图；
[0016]图中：1、发电机；2、变频器；3、变频器冷却系统；4、变压器；5、主控系统；6、变频器节能系统；21、机侧电感；22、机侧模块；23、网侧模块；24、网侧电感；25、主断路器；26、滤波电容；61、滤波电容投切接触器；62、滤波电容放电电阻。
具体实施方式
[0017]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所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]如图1所示，根据本技术实施例所述的一种风电机组变频器节能系统，包括发电机1，所述发电机1和变频器2连接，所述变频器2与变频器冷却系统3连接，所述变频器2通过变压器4与电网连接，所述变频器2包括依次串联连接在所述发电机1与所述变压器4间的机侧电感21、机侧模块22、网侧模块23、网侧电感24和主断路器25，所述网侧电感24与所述主断路器25间的线路还通过变频器节能系统6设有滤波电容26；
[0019]所述变频器节能系统6包括滤波电容投切接触器61和滤波电容放电电阻62，所述滤波电容投切接触器61与所述滤波电容26连接，所述滤波电容26与所述滤波电容放电电阻62连接，所述滤波电容投切接触器61还与所述网侧模块23、所述变频器冷却系统3、主控系
统5连接。
[0020]实施例中，所述发电机1与风电机组连接。
[0021]实施例中，所述变频器节能系统6的停机模式下的风电机组10分钟平均风速＜3m/s。所述变频器节能系统6的起机模式下的风电机组10分钟平均风速＞3m/s。
[0022]实施例中，所述主控系统5位于主控柜内。
[0023]实施例中，所述主断路器25与变压器4串联连接。
[0024]为了方便理解本技术的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本技术的上述技术方案进行详细说明。
[0025]在具体使用时，根据本技术所述的一种风电机组变频器节能系统，整个系统中包括，发电机1、变频器2、变频器冷却系统3、变压器4、主控系统5、变频器节能系统6和电网。
[0026]一般地，变频器2包括：机侧电感21、机侧模块22、网侧模块23、网侧电感24、主断路器25和滤波电容26；按照风电机组变频器基本工作原理，展示本系统涉及到的元器件。
[0027]特别地，变频器节能系统6为本专利技术技术方案，变频器节能系统6包括滤波电容投切接触器61和滤波电容放电电阻62。当主控系统获得风电机组待机信号后，滤波电容投切接触器61断开，并通过滤波电容放电电阻62对滤波电容26进行放电。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组变频器节能系统，包括发电机（1），所述发电机（1）和变频器（2）连接，所述变频器（2）与变频器冷却系统（3）连接，所述变频器（2）通过变压器（4）与电网连接，其特征在于，所述变频器（2）包括依次串联连接在所述发电机（1）与所述变压器（4）间的机侧电感（21）、机侧模块（22）、网侧模块（23）、网侧电感（24）和主断路器（25），所述网侧电感（24）与所述主断路器（25）间的线路还通过变频器节能系统（6）设有滤波电容（26）；所述变频器节能系统（6）包括滤波电容投切接触器（61）和滤波电容放电电阻（62），所述滤波电容投切接触器（61）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑶，张莹博，舒业军，颜骄龙，许晖，罗超，肖海强，
申请(专利权)人：协合风电投资有限公司，
类型：新型
国别省市：