CN103138669A - 一种风力发电机组及其工作模式切换方法 - Google Patents

一种风力发电机组及其工作模式切换方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例公开一种风力发电机组及其工作模式切换方法,涉及电力能源领域,能够提高双馈式风力发电机组在低风速场景下的效能。该风力发电机组包括:包括:叶轮、与所述叶轮机械连接的双馈发电机,连接所述双馈发电机及工频电网的变频器,设置在所述双馈发电机及所述变频器之间及所述双馈发电机与所述工频电网之间的开关模组,所述开关模组包括:第一开关单元,第二开关单元,第三开关单元,第四开关单元,通过所述开关模组的各个开关单元的断开与闭合实现对所述风力发电机组工作模式的切换。本发明的实施例应用于风力发电。

Description

一种风力发电机组及其工作模式切换方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电力能源领域,尤其涉及一种风力风电机组及其工作模式切换方法。背景技术
[0002] 双馈变速恒频风力发电机组作为目前市场占有率最高的一种风力发电机组,其风轮桨距角可以调节,同时发电机可以实现变速运行,调速范围达到±30%同步转速,并输出恒频恒压的电能。在低于额定风速时,它通过改变转速和桨距角使机组在最佳尖速比下运行,输出最大的功率,而在高风速时通过改变桨距角使机组功率输出稳定在额定功率。
[0003] 双馈式异步发电机向电网输出的功率由两部分组成,即直接从定子输出的功率和通过变频器从转子输出的功率。
[0004] 这种风力发电机组的技术成熟,市场承认度、性价比和效率均较高。变频器的容量只有系统容量的30%左右。双馈异步发电机成本低、重量轻、易维护。
[0005] 但是在现有技术中,发明人发现双馈式风力发电机组的主要缺点是在低风速下发电效率较低,由于双馈式风力发电机组采用的双馈电机本身在低转速下损耗较大;另外双馈风机存在运行转速的下限,因此在低风速区域不能维持最佳尖速比运行,风机风能捕获效率较低。
发明内容
[0006] 本发明的实施例提供一种风力发电机组及其工作模式切换方法,能够提高低风速区域风力发电机组的工作效能。
[0007] 为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
[0008] 一方面,提供一种风力发电机组,包括:叶轮、与所述叶轮机械连接的双馈发电机,连接所述双馈发电机及工频电网的变频器,设置在所述双馈发电机及所述变频器之间及所述双馈发电机与所述工频电网之间的开关模组,其特征在于,所述开关模组包括:
[0009] 第一开关单元,所述第一开关单元设置在所述工频电网和所述双馈发电机的定子之间;
[0010] 第二开关单元,所述第二开关单元设置在所述双馈发电机的转子和短接端之间;
[0011] 第三开关单元,所述第三开关单元设置在所述双馈发电机的转子和所述变频器的发电机侧变流器之间;
[0012] 第四开关单元,所述第四开关单元设置在所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器之间;
[0013] 通过所述开关模组的各个开关单元的断开与闭合实现对所述风力发电机组工作模式的切换。
[0014] 可选的,结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,具体的所述开关模组还包括:第五开关单元,所述第五开关单元设置在所述双馈发电机的定子和所述短接端之间。
[0015] 可选的,在第二种可能的实现方式中,结合在第一种可能的实现方式,具体的所述风力发电机组还包括设置在所述双馈发电机转子和所述第二开关单元之间的第一阻抗网络和设置在所述双馈发电机定子和所述第五开关单元之间的第二阻抗网络。
[0016] 可选的,在第三种可能的实现方式中,结合第二种可能的实现方式,所述第一阻抗网络和/或所述第二阻抗网络为电阻和/或电容和/或电感的串或并联结构。
[0017] 可选的,在第四种可能的实现方式中,结合第一方面及第一方面中的任意一种可能的实现方式,具体的所述风力发电机组,还包括:
[0018] 控制系统,所述控制系统连接所述开关模组,用于控制所述开关模组的开关单元的断开与闭合实现所述风力发电机组的工作模式切换。
[0019] 可选的,在第五种可能的实现方式中,结合第四种可能的实现方式,所述控制系统包括所述风力发电机组的主控系统或变频系统或变桨系统。
[0020] 第二方面,提供一种风力发电机组的工作模式切换方法,包括:
[0021] 断开开关模组的第一开关单元,将双馈发电机的定子与工频电网断开;闭合第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端导通;断开第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器断开;闭合第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器导通,所述风力发电机组切换至第一工作模式;
[0022] 闭合所述开关模组的第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网导通;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第二工作模式。
[0023] 可选的,在第一种可能的实现方式中,结合第二方面,所述风力发电机组的开关模组还包括第五开关单元时,所述方法还包括:
[0024] 闭合所述第五开关单元,将所述双馈发电机的定子与所述短接端导通,断开所述第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网断开;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述风力发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第三工作模式。
[0025] 可选的,在第二种可能的实现方式中,结合第一种可能的实现方式,所述风力发电机组设置在所述双馈发电机转子和所述第二开关单元之间的第一阻抗网络和设置在所述双馈发电机定子和所述第五开关单元之间的第二阻抗网络,所述方法还包括:
[0026] 闭合所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子通过所述第一阻抗网络与所述短接端导通;闭合所述第五开关单元将所述双馈发电机的定子通过所述第二阻抗网络与所述短接端导通,所述风力发电机组切换至第四工作模式。
[0027] 可选的,在第三种可能的实现方式中,结合第二方面任一一种可能的实现方式,所述方法还包括:
[0028] 通过控制系统获取开关单元控制信号,将所述开关单元控制信号发送至所述开关模组,以便所述开关模组根据所述开关单元控制信号控制各个开关单元的断开与闭合。
[0029] 本发明的实施例提供的风力发电机组及其工作模式切换方法,通过开关模组可以使得风力发电机组在双馈机发电模式和感应机发电模式间进行切换,在低风速场景下切换 至感应机发电模式,提高了风力发电机组在低风速场景下的发电效率。
附图说明
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例,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。
[0031] 图1为本发明的实施例提供的一种风力发电机组的结构示意图;
[0032] 图2为本发明的实施例提供的一种风力发电机组的轮毂处自由流风速与有功功率的关系曲线不意图;
[0033] 图3为本发明的另一实施例提供的一种风力发电机组的结构示意图;
[0034] 图4为本发明的又一实施例提供的一种风力发电机组的结构示意图;
[0035] 图5为本发明的实施例提供的一种风力发电机组的工作模式切换方法;
[0036] 图6为本发明的另一实施例提供的一种风力发电机组的工作模式切换方法;
[0037] 图7为本发明的又一实施例提供的一种风力发电机组的工作模式切换方法。
[0038] 附图标记:
[0039] 1-工频电网;
[0040] 2-双馈发电机;
[0041] 21-定子;
[0042] 22-转子;
[0043] 3-变频器;
[0044] 31-发电机侧变流器;
[0045] 32-工频电网侧变流器;
[0046] 4-叶轮;
[0047] 5-第一开关单元;
[0048] 6-第二开关单元;
[0049] 7-第三开关单元;
[0050] 8-第四开关单元;
[0051] 9-控制系统;
[0052] 10-第五开关单元;
[0053] 11-第一阻抗网络;
[0054] 12-第二阻抗网络;
[0055] 13-短接端。
具体实施方式
[0056] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0057] 参照图1所示,本发明的实施例提供一种风力发电机组,包括:叶轮4、与叶轮4机械连接的双馈发电机2,连接双馈发电机2及工频电网I的变频器3,设置在双馈发电机2及变频器3之间以及设置在双馈发电机2与工频电网I之间的开关模组,其中开关模组包括:
[0058] 第一开关单元5,第一开关单元5设置在工频电网I和双馈发电机2的定子21之间;
[0059] 第二开关单元6,第二开关单元6设置在双馈发电机2的转子22和短接端13之间;
[0060] 第三开关单元7,第三开关单元7设置在双馈发电机2的转子22和变频器3的发电机侧变流器31之间;
[0061] 第四开关单元8,第四开关单元8设置在双馈发电机2的定子21与变频器3的发电机侧变流器31之间;
[0062] 通过开关模组的各个开关单元的断开与闭合实现对风力发电机组工作模式的切换。
[0063] 此外,变频器3的工频电网侧变流器32接入工频电网1,当然发电机侧变流器31是起的整流作用即将发电机产生的交流电转化为直流电;工频电网侧变流器32起的逆变作用即将直流电转化为交流电输出至工频电网。
[0064] 图2给出的了两种风力发电机(本发明的实施例提供的风力发电机组和传统双馈式风力发电机组)的工作曲线图,其中实线为本发明的实施例提供的风力发电机组有功功率与轮毂处自由流风速的关系曲线,虚线部分为传统双馈式风力发电机组有功功率与轮毂处自由流风速的关系曲线,其中横坐标为轮毂处自由流风速V与风力发电机的额定风速Vn的比值,纵坐标为风力发电机组的有功功率P与额定有功功率Pn的比值,同时参照图1提供的风力发电机组的电连接方式,对本发明的实施例提供风力发电机组的工作原理进行说明,在低风速、小功率段断开第一开关单元5和第三开关单元7,同时闭合第二开关单元6和第四开关单元8,此时双馈发电机2做普通异步感应式发电机运行,所有能量通过变频器3从双馈发电机2的定子21侧送入工频电网I,变频器3做全功率变频器运行,这样可以降低在低风速下,双馈发电机作双馈机运行带来的损耗;在大风速、大功率段闭合第一开关单元
5、第三开关单元7、断开第二开关单元6、第四开关单元8,此时双馈发电机2仍然作为双馈机运行,分别从定子21和转子22输出功率至工频电网I。
[0065] 此外,如图2所示,传统双馈式风力发电机组在低风速情况下产生的有功功率严重下降,而本发明的实施例提供的风力发电机组可以在低风速情况下依然有良好的有功功率输出,参照图1、2所示,开关模组的各个开关单元的断开与闭合可以依据叶轮4的轮毂处自由流风速、风力发电机2的有功功率和转速进行,理论上可以依据最优发电效率原则在如图2的轮毂处自由流风速a与b之间进行风力发电机组工作模式的切换(即风速满足a处的条件时,传统双馈式风力发电机组已经不能正常输出有功功率,风速满足b处的条件时,两种风力发电机组的输出有功功率相同,而在风速继续下降时传统双馈式风力发电机组的输出有功功率严重劣化),或者参照轮毂处自由流风速所对应的有功功率或转速进行风力发电机组工作模式的切换;这样在风速较低的情况下,双馈发电机切换至普通感应式发电机的工作模式,这样可以减小在低风速下,双馈发电机作双馈机运行带来的损耗,同时可以自由的降低发电机转速为更高的风能捕获效率提供条件,保证了风力发电机组在低风速区域维持最佳叶尖速比,提高风能的捕获效率,进而提高风力发电机组在低风速场景下的发电效率。[0066] 本发明的实施例提供的风力发电机组,通过开关模组可以使得风力发电机组在双馈机发电模式和感应机发电模式间进行切换,在低风速场景下切换至感应机发电模式,提高了风力发电机组在低风速场景下的发电效率。[0067] 进一步可选的,参照图3所示,开关模组还包括:第五开关单元10,第五开关单元10设置在和双馈发电机2的定子21和短接端13之间。[0068] 同理,在低风速场景下可以通过闭合第三开关单元7、第五开关单元10,断开第一开关单元5、第二开关单元6及第四开关单元8,将双馈发电机2切换至普通异步感应式发电机运行,所有能量通过变频器3从双馈发电机2的转子22侧送入工频电网1,变频器3做全功率变频器运行,这样可以减小在低风速下,双馈发电机作双馈机运行带来的损耗,同时可以自由的降低发电机转速为更高的风能捕获效率提供条件;在低风速场景下可以通过开关模组各个开关的断开与闭合,周期性的选择切换至定子或转子输出功率至工频电网。[0069] 进一步可选的,参照图4所示,本发明的实施例提供的风力发电机组,还包括设置在双馈发电机2的转子22和第二开关单元6之间的第一阻抗网络11和设置在双馈发电机2的定子21和第五开关单元10之间的第二阻抗网络12 ;此时通过将开关模组的各个开关单元的断开与闭合,在工频电网断电的情况下,通过一组第一阻抗网络或者第二阻抗网络耗散制动能量,通过另一组第二阻抗网络或者第一阻抗网络提供励磁电流,实现了风力发电机电动刹车并将能量泄放至阻抗网络中,从而降低了工频电网断电时对机械刹车造成的压力。具体的,第一阻抗网络和/或第二阻抗网络为电阻和/或电容和/或电感的串或并联结构。[0070] 可选的,参照图4所示,本发明的实施例提供的风力发电机组,还包括:[0071] 控制系统,控制系统连接开关模组,用于控制开关模组的开关单元的断开与闭合实现风力发电机组的工作模式切换。控制系统包括风力发电机组的主控系统或变频系统或变桨系统。以便风力发电机组根据变频系统提供的机组即时有功功率或者变桨系统提供的轮毂处自由流即时风速或转速,或者根据主控系统提供的机组即时有功功率、轮毂处自由流即时风速及转速的综合状况向开关模组提供控制信号控制各个开关的断开与闭合。[0072] 此外,可选的,以上各实施例中开关模组的各个开关单元包括断路器、接触器或单刀双掷开关,或者其他能起到开关作用的电力电子装置。[0073] 本发明的实施例提供的风力发电机组,通过开关模组可以使得风力发电机组在双馈机发电模式和感应机发电模式间进行切换,在低风速场景下切换至感应机发电模式,提高了风力发电机组在低风速场景下的发电效率;此外还能降低断电等紧急情况发生时对风力发电机组机械制动的压力。[0074] 本发明的实施例提供了上述实施例提供的风力发电机组的工作模式切换方法,应用于图1提供的风力发电机组,具体的参照图5所示包括:[0075] 101、断开开关模组的第一开关单元,将双馈发电机的定子与工频电网断开;闭合第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端导通;断开第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器断开;闭合第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器导通,所述风力发电机组切换至第一工作模式;[0076] 此时第一工作模式即双馈发电机2做普通异步感应式发电机运行,所有能量通过变频器3从双馈发电机2的定子21侧送入工频电网I。[0077] 102、闭合所述开关模组的第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网导通;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第二工作模式。[0078] 此时第二工作模式即双馈发电机2仍然作为双馈机运行,分别从定子21和转子22输出功率至工频电网I。[0079] 当然步骤101和102不分先后,模式的切换可以根据当前的工作模式以及需求的工作模式在步骤101和步骤102提供的切换方法间转换。[0080] 本发明的实施例提供的风力发电机组的工作模式切换方法,通过开关模组可以使得风力发电机组在双馈机发电模式和感应机发电模式间进行切换,在低风速场景下切换至感应机发电模式,提高了风力发电机组在低风速场景下的发电效率。[0081] 本发明的另一实施例提供了上述实施例提供的风力发电机组的工作模式切换方法,应用于图3提供的风力发电机组,具体的参照图6所示包括:[0082] 201、断开开关模组的第一开关单元,将双馈发电机的定子与工频电网断开;闭合第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端导通;断开第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器断开;闭合第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器导通,所述风力发电机组切换至第一工作模式;[0083] 此时第一工作模式即双馈发电机2做普通异步感应式发电机运行,所有能量通过变频器3从双馈发电机2的定子21侧送入工频电网I。[0084] 202、闭合所述开关模组的第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网导通;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第二工作模式。[0085] 此时第二工作模式即双馈发电机2仍然作为双馈机运行,分别从定子21和转子22输出功率至工频电网I。[0086] 203、闭合所述第五开关单元,将所述双馈发电机的定子与所述短接端导通,断开所述第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网断开;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述风力发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第三工作模式。[0087] 此时第三工作模式即双馈发电机2切换至普通异步感应式发电机运行,所有能量通过变频器3从双馈发电机2的转子22侧送入工频电网I。[0088] 当然步骤201、202和203不分先后,模式的切换可以根据当前的工作模式以及需求的工作模式在步骤201、步骤202和步骤203提供的切换方法间转换。[0089] 本发明的实施例提供的风力发电机组的工作模式切换方法,通过开关模组可以使得风力发电机组在双馈机发电模式和感应机发电模式间进行切换,在低风速场景下切换至感应机发电模式,提高了风力发电机组在低风速场景下的发电效率;同时在低风速场景下可以通过开关模组各个开关的断开与闭合,周期性的选择切换至定子或转子输出功率至工频电网。[0090] 本发明的另一实施例提供了上述实施例提供的风力发电机组的工作模式切换方法,应用于图4提供的风力发电机组,此时风力发电机组还包括:设置在所述双馈发电机转子和所述第二开关单元之间的第一阻抗网络和设置在所述双馈发电机定子和所述第五开关单元之间的第二阻抗网络,具体的参照图7所示包括:[0091] 301、断开开关模组的第一开关单元,将双馈发电机的定子与工频电网断开;闭合第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端导通;断开第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器断开;闭合第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器导通,所述风力发电机组切换至第一工作模式;[0092] 此时第一工作模式即双馈发电机2做普通异步感应式发电机运行,所有能量通过变频器3从双馈发电机2的定子21侧送入工频电网I。[0093] 302、闭合所述开关模组的第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网导通;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第二工作模式。[0094] 此时第二工作模式即双馈发电机2仍然作为双馈机运行,分别从定子21和转子22输出功率至工频电网I。[0095] 303、闭合所述第五开关单元,将所述双馈发电机的定子与所述短接端导通,断开所述第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网断开;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述风力发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第三工作模式。[0096] 此时第三工作模式即双馈发电机2切换至普通异步感应式发电机运行,所有能量通过变频器3从双馈发电机2的转子22侧送入工频电网I。[0097] 304、闭合所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子通过所述第一阻抗网络与所述短接端导通;闭合所述第五开关单元将所述双馈发电机的定子通过所述第二阻抗网络与所述短接端导通,所述风力发电机组切换至第四工作模式。[0098] 此时第四工作模式即在工频电网断电的情况下,通过一组第一阻抗网络或者第二阻抗网络耗散制动能量,通过另一组第二阻抗网络或者第一阻抗网络提供励磁电流,实现了风力发电机电动刹车并将能量泄放至阻抗网络中,从而降低了工频电网断电时对机械刹车造成的压力。[0099] 当然步骤301、302、303和304不分先后,模式的切换可以根据当前的工作模式以及需求的工作模式在步骤301、步骤302、步骤303和步骤304提供的切换方法间转换,具体论述参照上述装置实施例这里不再赘述。[0100] 本发明的实施例提供的风力发电机组的工作模式切换方法,通过开关模组可以使得风力发电机组在双馈机发电模式和感应机发电模式间进行切换,在低风速场景下切换至感应机发电模式,提高了风力发电机组在低风速场景下的发电效率;此外还能降低断电等紧急情况发生时对风力发电机组机械制动的压力。[0101] 此外可选的,当风力发电机组还包括控制系统时,以上针对图5、6、7对应的实施例所示方法,还可以包括:通过控制系统获取开关单元控制信号,将所述开关单元控制信号发送至所述开关模组,以便所述开关模组根据所述开关单元控制信号控制各个开关单元的断开与闭合。控制系统包括风力发电机组的主控系统或变频系统或变桨系统。以便风力发电机组根据变频系统提供的机组即时有功功率或者变桨系统提供的轮毂处自由流即时风速或转速,或者根据主控系统提供的机组即时有功功率、轮毂处自由流即时风速及转速的综合状况向开关模组提供控制信号控制各个开关的断开与闭合。[0102] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种风力发电机组,包括:叶轮、与所述叶轮机械连接的双馈发电机,连接所述双馈发电机及工频电网的变频器,设置在所述双馈发电机及所述变频器之间及所述双馈发电机与所述工频电网之间的开关模组,其特征在于,所述开关模组包括: 第一开关单元,所述第一开关单元设置在所述工频电网和所述双馈发电机的定子之间; 第二开关单元,所述第二开关单元设置在所述双馈发电机的转子和短接端之间; 第三开关单元,所述第三开关单元设置在所述双馈发电机的转子和所述变频器的发电机侧变流器之间; 第四开关单元,所述第四开关单元设置在所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器之间; 通过所述开关模组的各个开关单元的断开与闭合实现对所述风力发电机组工作模式的切换。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组,其特征在于,所述开关模组还包括:第五开关单元,所述第五开关单元设置在所述双馈发电机的定子和所述短接端之间。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组,其特征在于,还包括设置在所述双馈发电机转子和所述第二开关单元之间的第一阻抗网络和设置在所述双馈发电机定子和所述第五开关单元之间的第二阻抗网络。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组,其特征在于,所述第一阻抗网络和/或所述第二阻抗网络为电阻和/或电容和/或电感的串或并联结构。
5.根据权利要求1-4任一项所述的风力发电机组,其特征在于,还包括: 控制系统,所述控制系统连接所述开关模组,用于控制所述开关模组的开关单元的断开与闭合实现所述风力发电机组的工作模式切换。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组,其特征在于,所述控制系统包括所述风力发电机组的主控系统或变频系统或变桨系统。
7.根据权利要求1-4任一项所述的风力发电机组,其特征在于,所述开关模组的各个开关单元包括断路器、接触器或单刀双掷开关。
8.一种风力发电机组的工作模式切换方法,其特征在于,包括: 断开开关模组的第一开关单元,将双馈发电机的定子与工频电网断开;闭合第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端导通;断开第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器断开;闭合第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器导通,所述风力发电机组切换至第一工作模式; 闭合所述开关模组的第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网导通;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第二工作模式。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述风力发电机组的开关模组还包括第五开关单元时,所述方法还包括: 闭合所述第五开关单元,将所述双馈发电机的定子与所述短接端导通,断开所述第一开关单元,将所述双馈发电机的定子与工频电网断开;断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开;闭合所述第三开关单元将所述风力发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通;断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开,所述风力发电机组切换至第三工作模式。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述风力发电机组设置在所述双馈发电机转子和所述第二开关单元之间的第一阻抗网络和设置在所述双馈发电机定子和所述第五开关单元之间的第二阻抗网络,所述方法还包括: 闭合所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子通过所述第一阻抗网络与所述短接端导通;闭合所述第五开关单元将所述双馈发电机的定子通过所述第二阻抗网络与所述短接端导通,所述风力发电机组切换至第四工作模式。
11.根据权利要求8-10任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 通过控制系统获取开关单元控制信号,将所述开关单元控制信号发送至所述开关模组,以便所述开关模组根据所述开关单元控制信号控制各个开关单元的断开与闭合。
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