CN102270851A - 高效智能风力发电机并网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效智能风力发电机并网系统，位于风力发电机发电机三相绕组和电网之间，包括稳压整流系统、并网逆变系统以及PLC控制系统，本发明采用智能并网技术，利用PLC控制系统对整个系统进行监控，达到风力发电机低转速发电并网的目的，实现了低电压穿越技术，高效率输出，备有电能质量调节系统，故障率低，成本低，是目前风力发电机并网系统的最佳方案。本系统能够根据风力发电机转速大小通过PLC自动调整各级调压整流模块、电容模块、SUR1、SUR2以及卸荷控制器，使发电机在不同转速下都能输出电压相同，功率不同的电能，提高了发电效率。

Description

高效智能风力发电机并网系统
技术领域
本发明涉及一种风力发电机的并网输出控制系统，特别是一种能够充分利用风力发电机发电的高效智能并网的控制系统。
背景技术
现有的风力发电机大多通过风力带动风翅旋转，风翅旋转带动发电机转子在定子中旋转，做切割磁感线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流，风力发电机发电之后可以进行各种应用，风力发电并网是风力发电行业发展的重大趋势，但是由于风能是不确定因素，风力发电机的转速高低不稳，这样，产生的电压也高低不稳，风力发电机发电电压较低时，常常由于达不到逆变装置的工作电压，而不能够并网，因此，风速较低产生低电压时不能并网，风能利用率低下。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种风力发电机在不同转速下都能够输出相同电压并能够直接并网的并网系统。
本发明的技术方案为：一种高效智能风力发电机并网系统，位于风力发电机发电机三相绕组和电网之间，包括稳压整流系统、并网逆变系统以及PLC控制系统，所述的稳压整流系统包括至少一组调压模块以及整流模块，其中，每组调压模块的输出端与整流模块的输入端相接，每组调压模块的输入端均与三相绕组的输出线相接，每组整流模块的输出端串联后形成直流输出端与并网逆变系统相接；并网逆变系统逆变后与电网相接，所述的并网逆变系统设置有逆变模块，逆变模块通过逆变控制模块与PLC控制系统相接；所述的风力发电机三相绕组的输出端设置有与PLC控制系统相接的交流电压变送器AV1、交流卸荷控制器、电容模块以及无触点开关SUR1，所述的直流输出端与并网逆变系统之间设置有与PLC控制系统相接的直流电压变送器DV1、直流电流变送器DA1以及直流卸荷控制器，所述的并网逆变系统与电网之间设置有与PLC控制系统相接的交流电压变送器AV2、交流电流变送器AA1以及无触点开关SUR2；所述的风力发电机绕组设置有与PLC控制系统相接的转速传感器。
优选的是：所述的交流卸荷控制器与直流卸荷控制器分别接有卸荷电阻R1、R2。
优选的是：所述的整流模块的输出端接有电阻R3、R4、R5、R6以及电容C1。
优选的是：所述的并网逆变系统的输入端设置有滤波电容C2。
优选的是：所述的逆变模块的输入端设置有导通二极管D1、D2、储能电容C3以及限流电感L1、L2，逆变模块的输出端设置有平滑波形的电抗LH1、LH2、LH3以及隔离变压器T。
优选的是：所述的直流输出端设置有空气断路器HK1。
优选的是：所述的并网逆变系统与电网之间设置有空气断路器HK2。
本发明的有益效果为：本专利采用智能并网技术，利用PLC控制系统对整个系统进行监控，达到风力发电机低转速发电并网的目的，实现了低电压穿越技术，高效率输出，备有电能质量调节系统，故障率低，成本低，是目前风力发电机并网系统的最佳方案。本系统能够根据风力发电机转速大小通过PLC自动调整各级调压整流模块、电容模块、SUR1、SUR2以及卸荷控制器，使发电机在不同转速下都能输出电压相同，功率不同的电能，提高了发电效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
具体实施方式
一种高效智能风力发电机并网系统，位于风力发电机发电机三相绕组和电网之间，包括稳压整流系统、并网逆变系统以及PLC控制系统，所述的风力发电机绕组设置有与PLC控制系统相接的转速传感器。转速传感器采集发电机转速信号，传递给PLC，PLC控制电容模块动作，使：①风力发电机在额定转速，功率因数较低时，调节功率因数，使风力发电机功率因数提高；②风力发电机超速时，电容模块能给风力发电机内的绕组磁场产生一个反向电动势，使风力发电机定子绕组的磁极增加反向磁场，使转子和定子磁场中形成吸合磁场，再配合交流卸荷控制器进行卸荷分流，使风力发电机快速降速。
所述的风力发电机三相绕组的输出端设置有与PLC控制系统相接的交流电压变送器AV1、交流卸荷控制器、电容模块以及无触点开关SUR1，交流卸荷控制器接有卸荷电阻R1；
所述的稳压整流系统包括四组调压模块以及整流模块，其中，每组调压模块的输出端与整流模块的输入端相接，每组调压模块的输入端均与三相绕组的输出线相接，每组整流模块的输出端串联后形成直流输出端与并网逆变系统相接，所述的整流模块的输出端接有电阻R3、R4、R5、R6以及电容C1；
所述的直流输出端与并网逆变系统之间设置有与PLC控制系统相接的直流电压变送器DV1、直流电流变送器DA1以及直流卸荷控制器，直流卸荷控制器接有卸荷电阻R2，所述的并网逆变系统的输入端设置有滤波电容C2，并网逆变系统逆变后与电网相接，所述的并网逆变系统设置有逆变模块，逆变模块通过逆变控制模块与PLC控制系统相接；所述的并网逆变系统与电网之间设置有与PLC控制系统相接的交流电压变送器AV2、交流电流变送器AA1以及无触点开关SUR2。
所述的逆变模块的输入端设置有导通二极管D1、D2、储能电容C3以及限流电感L1、L2，逆变模块的输出端设置有平滑波形的电抗LH1、LH2、LH3以及隔离变压器T。
所述的直流输出端设置有空气断路器HK1。
所述的并网逆变系统与电网之间设置有空气断路器HK2。
当风力发电机转动发电时，交流电压变送器AV1采集电压，输出信号到PLC，控制无触点开关SUR2接通，使逆变器与电网接通，延时180s后，控制无触点开关SUR1接通，I、II、III、IV级调压模块根据PLC控制系统输出的控制信号工作、整流模块开始工作，PLC根据交流电压变送器AV1、AV2、直流电流变送器DA1、直流电压变送器DV1、交流电流变送器AA1发送的信号，分别控制I、II、III、IV级调压模块、整流模块的工作状态，当电压突然过高时，自动接通交、直流卸荷控制器以及电容模块，进行快速卸荷分流，从而使风力发电机电压得到稳定输出，直流部分经过电容C2滤波后进入逆变模块，输出三相交流电，通过PLC采集电网信号并通过逆变控制模块控制逆变模块的工作状态，通过电抗器LH1、LH2、LH3和隔离变压器T输出与电网同电压，同相序，同频率的正弦波三相交流电；当风力发电机发出的电压低于设定的启动电压时，PLC控制SUR2断开，使逆变器自动离开电网，实现休眠功能，从而会保护逆变器的自我损耗。
无论风力发电机输出的电压为多少，PLC控制系统均能够控制稳压整流系统的直流输出端输出560V-680V的逆变器工作电压，通过逆变后输出与电网同步的电压。

Claims (7)

1.一种高效智能风力发电机并网系统，位于风力发电机发电机三相绕组和电网之间，包括稳压整流系统、并网逆变系统以及PLC控制系统，其特征在于：所述的稳压整流系统包括至少一组调压模块以及整流模块，其中，每组调压模块的输出端与整流模块的输入端相接，每组调压模块的输入端均与三相绕组的输出线相接，每组整流模块的输出端串联后形成直流输出端与并网逆变系统相接；并网逆变系统逆变后与电网相接，所述的并网逆变系统设置有逆变模块，逆变模块通过逆变控制模块与PLC控制系统相接；所述的风力发电机三相绕组的输出端设置有与PLC控制系统相接的交流电压变送器AV1、交流卸荷控制器、电容模块以及无触点开关SUR1，所述的直流输出端与并网逆变系统之间设置有与PLC控制系统相接的直流电压变送器DV1、直流电流变送器DA1以及直流卸荷控制器，所述的并网逆变系统与电网之间设置有与PLC控制系统相接的交流电压变送器AV2、交流电流变送器AA1以及无触点开关SUR2；所述的风力发电机绕组设置有与PLC控制系统相接的转速传感器。
2.如权利要求1所述的高效智能风力发电机并网系统，其特征在于：所述的交流卸荷控制器与直流卸荷控制器分别接有卸荷电阻R1、R2。
3.如权利要求1所述的高效智能风力发电机并网系统，其特征在于：所述的整流模块的输出端接有电阻R3、R4、R5、R6以及电容C1。
4.如权利要求1所述的高效智能风力发电机并网系统，其特征在于：所述的并网逆变系统的输入端设置有滤波电容C2。
5.如权利要求1所述的高效智能风力发电机并网系统，其特征在于：所述的逆变模块的输入端设置有导通二极管D1、D2、储能电容C3以及限流电感L1、L2，逆变模块的输出端设置有平滑波形的电抗LH1、LH2、LH3以及隔离变压器T。
6.如权利要求1所述的高效智能风力发电机并网系统，其特征在于：所述的直流输出端设置有空气断路器HK1。
7.如权利要求1所述的高效智能风力发电机并网系统，其特征在于：所述的并网逆变系统与电网之间设置有空气断路器HK2。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104701832A (zh) * 2015-03-23 2015-06-10 曲阜师范大学 一种风电场柔性直流输电系统故障保护装置
CN105119287A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 佛山市顺德区胜业电气有限公司 一种分布式数字化电能质量管理装置及供电系统
CN111030177A (zh) * 2019-12-24 2020-04-17 合肥为民电源有限公司 风力发电并网逆变器及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201018289Y (zh) * 2007-03-02 2008-02-06 张国拥 可调式抽油机无功电源
CN101291068A (zh) * 2007-04-18 2008-10-22 上海御能动力科技有限公司 一种发电功率全控并网式风力发电驱动系统
CN201674236U (zh) * 2010-05-10 2010-12-15 青岛敏深风电科技有限公司 风力发电机输出稳压控制系统
US20100327666A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 Mehdi Abolhassani Power converter for use with wind generator
CN202150707U (zh) * 2011-07-18 2012-02-22 青岛敏深风电科技有限公司 高效智能风力发电机并网系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201018289Y (zh) * 2007-03-02 2008-02-06 张国拥 可调式抽油机无功电源
CN101291068A (zh) * 2007-04-18 2008-10-22 上海御能动力科技有限公司 一种发电功率全控并网式风力发电驱动系统
US20100327666A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 Mehdi Abolhassani Power converter for use with wind generator
CN201674236U (zh) * 2010-05-10 2010-12-15 青岛敏深风电科技有限公司 风力发电机输出稳压控制系统
CN202150707U (zh) * 2011-07-18 2012-02-22 青岛敏深风电科技有限公司 高效智能风力发电机并网系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104701832A (zh) * 2015-03-23 2015-06-10 曲阜师范大学 一种风电场柔性直流输电系统故障保护装置
CN104701832B (zh) * 2015-03-23 2017-08-04 曲阜师范大学 一种风电场柔性直流输电系统故障保护装置
CN105119287A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 佛山市顺德区胜业电气有限公司 一种分布式数字化电能质量管理装置及供电系统
CN105119287B (zh) * 2015-09-16 2018-11-09 佛山市顺德区胜业电气有限公司 一种分布式数字化电能质量管理装置及供电系统
CN111030177A (zh) * 2019-12-24 2020-04-17 合肥为民电源有限公司 风力发电并网逆变器及其控制方法
CN111030177B (zh) * 2019-12-24 2021-09-21 合肥为民电源有限公司 风力发电并网逆变器及其控制方法

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PB01 Publication
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