CN103872704A - 一种风力发电机组的并网系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种风力发电机组的并网系统，包括四个整流逆变装置，用于分别从风力发电机组的发电机的电能输出端接收电能，然后进行整流-逆变，输出与电网同频的电能，无论发电机输出的电能的频率如何，逆变装置输出的装置始终与电网同频，从而能够保证风力发电机组能够与电网进行并网。

Description

一种风力发电机组的并网系统

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，更具体地说，涉及一种风力发电机组的并网系统。

背景技术

风力发电机组一般设置在空旷的草原、戈壁或海洋上，因为风速随着季节不断变化，甚至一天之内的风力大小也是在不断变化中，因此风力发电机组的扇叶的转速不是恒定的，造成风力发电机组输出电力的频率也不是恒定的，而电网对并入的电力的频率是有严格的要求的，因此亟需一种风力发电机组的并网系统，以满足风力发电机的并网需求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种风力发电机组的并网系统，用于将风力发电机组与电网进行并网。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种风力发电机组的并网系统，包括：

四个整流逆变装置，所述整流逆变装置用于接收所述风力发电机组的发电机输出的电能并转换为与电网同频的电能；

所述整流逆变装置的电能输出端与所述风力发电机组的并网变压器的一次线圈相连接；

所述整流逆变器的电能输入端与所述发电机的电能输出端相连接。

优选的，所述发电机为双绕组发电机。

优选的，所述四个整流逆变装置中的两个所述整流逆变装置分别与所述双绕组发电机的一个绕组相连接；

另外两个整流逆变装置分别与所述双绕组发电机的另一绕组相连接。

优选的，所述整流逆变整流装置包括：

整流器，与所述发电机的电能输出端相连接，用于对所述发电机输出的交流电压进行整流获得直流电压；

逆变器，分别与所述逆变器、所述并网变压器的一次线圈相连接，用于将所述直流电压转换为与所述电网同频的交流电压。

优选的，所述整流器设置有独立的整流控制单元。

优选的，所述逆变器设置有独立的逆变控制单元。

优选的，每个所述整流逆变装置的所述整流控制单元通过总线相连接并通过所述总线接收同步信号；

每个所述整流逆变装置的所述逆变控制单元通过所述总线相连接并通过所述总线接收所述同步信号。

优选的，所述整流逆变装置设置有用于连接所述总线的标准接头。

优选的，所述并网变压器的一次线圈的连接方式为星形连接。

所述并网变压器的二次线圈的连接方式为三角形连接。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种风力发电机组的并网系统，包括四个整流逆变装置，用于分别从风力发电机组的发电机的电能输出端接收电能，然后进行整流-逆变，输出与电网同频的电能，无论发电机输出的电能的频率如何，逆变装置输出的装置始终与电网同频，从而能够保证风力发电机组能够与电网进行并网。

每个整流逆变装置的整流器均设置有独立的整流控制单元，逆变器设置有独立的逆变控制单元。通过这样设置，保证了每个整流逆变装置可以独立工作，四个整流逆变装置可以根据任务的不同任意组合，并且当某个整流逆变装置出现问题时，其余整流逆变装置可以继续工作，保证发电机组不至于因为单台整流逆变装置出现故障而停机，这时可以只对出现故障的整流逆变装置进行置换或维修，平时也可以在风力发电机组不停机的情况下对单台整流逆变装置进行维护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的一种风力发电机组的并网系统的结构图；

图2为本申请实施例提供的另一种风力发电机组的并网系统的结构图；

图3为本申请提供的一种风力发电机组的并网系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种风力发电机组的并网系统的结构图。

如图1所示，本实施例提供的并网系统包括四个整流逆变装置20。

四个整流逆变装置20的输入端分别与风力发电机组的发电机10的电能输出端相连接11，输出端与并网变压器30的一次线圈线连接31。

整流逆变装置20用于从发电机10接收其发出的电力进行整流-逆变，输出与电网频率相同的电能，并经过并网变压器30的升压，将电能输出到电网（未示出）中。

多个整流逆变装置20输出的电能的频率、相位、电压均相同，以避免整流逆变装置20之间出现短路电流。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种风力发电机组的并网系统，包括四个整流逆变装置，用于分别从风力发电机组的发电机的电能输出端接收电能，然后进行整流-逆变，输出与电网同频的电能，无论发电机输出的电能的频率如何，整流逆变装置输出的电能始终与电网同频，从而能够保证风力发电机组能够与电网进行并网。

本实施例中的发电机10优选双绕组发电机，其中的一个绕组的电能输出端111通过四个整流逆变装置20的两个整流逆变装置20与并网变压器30相连接，另外一个绕组的电能输出端112通过另外两个整流逆变装置20与并网变压器30相连接。

每个整流逆变装置20包括整流器21和逆变器22，如图2所示。整流器21与发电机10的电能输出端11相连接，用于将发电机10发出的交流电整流成直流电，并通过直流母线23与逆变器22相连接，逆变器22用于将直流电转换为与电网同频的交流电，以满足并网的需求。

每个整流逆变装置20的整流器21均设置有独立的整流控制单元（未示出），逆变器22设置有独立的逆变控制单元（未示出）。通过这样设置，保证了每个整流逆变装置20可以独立工作，四个整流逆变装置20可以根据任务的不同任意组合，并且当某个整流逆变装置20出现问题时，其余整流逆变装置20可以继续工作，保证发电机组不至于因为单个整流逆变装置20出现故障而停机，这时可以只对出现故障的整流逆变装置20进行置换或维修，平时也可以在风力发电机组不停机的情况下对单台整流逆变装置20进行维护。

本实施例中整流逆变装置20连接的并网变压器30的一次线圈31的连接方式为星形连接，二次线圈32的连接方式为三角形连接。

四个整流逆变装置20的整流控制器通过总线（未示出）相连接，逆变器也通过上述总线相连接，统一从同步信号发生器（未示出）接收同步信号。

每个整流逆变装置20一般设置在一个独立的机柜（未示出）中，机柜外部设置有标准接头（未示出），标准接头与该整流逆变装置的整流控制器、逆变控制器相连接，标准接头用于与总线相连接，机柜自由组合运行时只需插拔标准插头即可，从而提高了可维护性。

图3为本申请提供的另一种风力发电机组的并网系统的结构图。

如图3所示，这种并网系统有时也在风力发电机组中应用，这种并网系统包括四个整流逆变装置20，每个整流逆变装置20分别与风力发电机组的双绕组发电机10的电能输出端11、并网变压器30的一次线圈31相连接。

每两个整流逆变装置20的电能输出端与双绕组发电机10的其中一个绕组的电能输出端111相连接。连接同一个绕组的电能输出端111的两个整流逆变装置20的直流母线23通过直流连接线24相连接。这样四个整流逆变装置20分成两组运行，每组整流逆变装置20共用逆变控制器（未示出）和整流控制器（未示出）。每组中的单台整流逆变装置20不能独立运行，只能相互配合运行。

相对于这种并网系统，本申请提供的并网系统因为每个整流逆变装置能够单独工作或灵活组合工作，使得组合更为方便，提高了风力发电机组的容错功能以及可利用率，降低了维护成本。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种风力发电机组的并网系统，其特征在于，包括：

四个整流逆变装置，所述整流逆变装置用于接收所述风力发电机组的发电机输出的电能并转换为与电网同频的电能；

所述整流逆变装置的电能输出端与所述风力发电机组的并网变压器的一次线圈相连接；

所述整流逆变器的电能输入端与所述发电机的电能输出端相连接。

2.如权利要求1所述的并网系统，其特征在于，所述发电机为双绕组发电机。

3.如权利要求2所述的并网系统，其特征在于，所述四个整流逆变装置中的两个所述整流逆变装置分别与所述双绕组发电机的一个绕组相连接；

另外两个整流逆变装置分别与所述双绕组发电机的另一绕组相连接。

4.如权利要求1～3任一项所述的并网系统，其特征在于，所述整流逆变整流装置包括：

整流器，与所述发电机的电能输出端相连接，用于对所述发电机输出的交流电压进行整流获得直流电压；

逆变器，分别与所述逆变器、所述并网变压器的一次线圈相连接，用于将所述直流电压转换为与所述电网同频的交流电压。

5.如权利要求4所述的并网系统，其特征在于，所述整流器设置有独立的整流控制单元。

6.如权利要求5所述的并网系统，其特征在于，所述逆变器设置有独立的逆变控制单元。

7.如权利要求6所述的并网系统，其特征在于，每个所述整流逆变装置的所述整流控制单元通过总线相连接并通过所述总线接收同步信号；

每个所述整流逆变装置的所述逆变控制单元通过所述总线相连接并通过所述总线接收所述同步信号。

8.如权利要求7所述的并网系统，其特征在于，所述整流逆变装置设置有用于连接所述总线的标准接头。

9.如权利要求1、2、3、5、6、7或8所述的并网系统，其特征在于，所述并网变压器的一次线圈的连接方式为星形连接。

10.如权利要求9所述的并网系统，其特征在于，所述并网变压器的二次线圈的连接方式为三角形连接。

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