CN104052060B - 一种并网风力发动机组抑制谐振方法 - Google Patents

一种并网风力发动机组抑制谐振方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104052060B
CN104052060B CN201410316073.1A CN201410316073A CN104052060B CN 104052060 B CN104052060 B CN 104052060B CN 201410316073 A CN201410316073 A CN 201410316073A CN 104052060 B CN104052060 B CN 104052060B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
current transformer
wind
engine
wind power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410316073.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104052060A (zh
Inventor
陈宙
唐志军
林国栋
邓超平
林少真
林金东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd, State Grid Fujian Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201410316073.1A priority Critical patent/CN104052060B/zh
Publication of CN104052060A publication Critical patent/CN104052060A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104052060B publication Critical patent/CN104052060B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

本发明涉及一种并网风力发动机组抑制谐振方法，在并网风力发动机组接入电网处的每一相分别串联第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器；在并网风力发动机组升压变低压侧的中性点上设置第四电抗器；在双馈型风力发电机组的发动机侧变流器和网侧变流器之间串接第五电抗器和第六电抗器、并接第一滤波电容；在直驱型风力发电机组的发动机侧变流器和网侧变流器之间串接第七电抗器和第八电抗器、并接第二滤波电容。以较小的投资提高并网风力发电机组运行的可靠性及稳定性、提高风力发电机组产品的使用寿命问题，同时很好地解决接入电网的线路保护装置因电路谐振和电磁波辐射问题极易发生零序保护误动。

Description

一种并网风力发动机组抑制谐振方法
技术领域
本发明涉及并网风力发电机组抑制谐振技术，特别是一种并网风力发动机组抑制谐振方法。
背景技术
风力发电机组目前主要有两种型号产品，双馈型风力发电机组和直驱型风力发电机组。双馈型风力发电机组的接入系统，定子侧交流与电网相连，转子侧通过背靠背双PWM变流器与电网连接。其中转子侧IGBT变流器调节转子的电压和和电流来补偿风机转速的变化，实现变速恒频运行，并对输出功率因数进行控制，电网侧变流器保持直流侧电压稳定。双PWM的IGBT变流器具有损耗小、效率高、可削弱低次谐波、可高功率运行的特点。直驱型永磁风力发电机组并网主要经由发电机侧变流器和网侧变流器构成。发电机侧变流器主要是实现对永磁风力发电机的有功、无功功率的解耦控制和转速调节。网侧变流器主要是实现输出并网，输出有功功率的解耦控制和直流电压控制。
不论哪种风力发电机组，由于风机本体必须露天运行，风机的大型金属构架在吸收光线能量和辐射波、以及各种频率的电磁波，这些能量以散射或辐射的形式传入转子线圈和定子线圈，再送入电网。由于风机的转速是变化的，散射后感应到定子线圈上的频率也是变化的。而电网中由于设置了大量的接地点，可以组合出许多的谐振频率。一旦发生谐振，发电机和电网所发射出来的电磁波会传送到风机本体，造成更为严重的电磁谐振。
IGBT变流器的使用可以模拟出许多高频信号、必然会造成更为严重的多频率的电磁谐振。双馈型风力发电机组的接入系统，定子侧交流与电网相连，转子侧通过背靠背双PWM的IGBT变流器与电网连接。由于运行过程中IGBT变流器必须频繁地较大幅度的调节转子电压电流，来补偿风机转速的变化，必然产生大量的变化频率的高频分量，进一步加剧谐振，使得双馈型风力发电机组接入电网的谐振比直驱型风力发电机组严重得多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种并网风力发电机组抑制谐振技术，以降低并网风力发电机组系统中的电磁谐振。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种并网风力发动机组抑制谐振方法，其特征在于按照以下方案实现：在所述并网风力发动机组接入电网处的每一相分别串联第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器；在所述并网风力发动机组升压变低压侧的中性点上设置第四电抗器。
在本发明一中实施例中，所述并网风力发动机组包括双馈型风力发电机组和直驱型风力发电机组。
在本发明一中实施例中，所述双馈型风力发电机组中的升压变压器和双馈感应风力发动机相连；所述双馈感应风力发动机和发动机侧变流器相连；所述发动机侧变流器和网侧变流器相连。
在本发明一中实施例中，在所述双馈型风力发电机组中的所述发动机侧变流器和所述网侧变流器之间还设置有一滤波电路；所述滤波电路由第五电抗器、第六电抗器和第一滤波电容组成；所述第五电抗器和所述第六电抗器串联在所述发动机侧变流器和所述网侧变流器之间；所述第一滤波电容并联在所述网侧变流器的直流端。
在本发明一中实施例中，所述直驱型风力发电机组中升压变压器和网侧变流器相连；所述网侧变流器与发动机侧变流器相连；所述发动机侧变流器与永磁风力发电机相连。
在本发明一中实施例中，在所述直驱型风力发电机组中的所述网侧变流器和所述发动机侧变流器之间还设置有一滤波电路；所述滤波电路由第七电抗器、第八电抗器和第二滤波电容组成；所述第七电抗器和所述第八电抗器串联在所述发动机侧变流器和所述网侧变流器之间；所述滤波电容并联在所述发动机侧变流器的直流端。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：以较小的投资提高并网风力发电机组运行的可靠性及稳定性、提高风力发电机组产品的使用寿命问题，同时很好地解决接入电网的线路保护装置因电路谐振和电磁波辐射问题极易发生零序保护误动，即解决了经常由于附近线路或负荷扰动而产生的越级跳闸，对风力发电行业的发展起良性的促进作用。
附图说明
图1为本发明中双馈型风力发电机组的结构图。
图2为本发明中直驱型风力发电机组的结构图。
注：
01-第一电抗器
02-第二电抗器
03-第三电抗器
04-第四电抗器
05-第五电抗器
06-第六电抗器
07-第七电抗器
08-第八电抗器
09-第一滤波电容
10-第二滤波电容。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供一种并网风力发动机组抑制谐振方法，由图1和图2所示，在本实施例中，所述并网风力发动机组包括双馈型风力发电机组和直驱型风力发电机组；其特征在于按照以下方案实现：在所述并网风力发动机组接入电网处每一相分别串联第一电抗器01、第二电抗器02和第三电抗器03；在所述并网风力发动机组升压变低压侧的中性点上设置第四电抗器04。
在本实施例中，由图1所示可知，双馈型风力发电机组中升压变压器和双馈感应风力发动机相连；双馈感应风力发动机和双馈型风力发电机组中的发动机侧变流器相连；发动机侧变流器和网侧变流器相连。
在本实施例中，由图1所示可知，在双馈型风力发电机组中的发动机侧变流器和网侧变流器之间还设置有一滤波电路；所述滤波电路由第五电抗器05、第六电抗器06和第一滤波电容组成09；所述第五电抗器05和所述第六电抗器06串联在发动机侧变流器和网侧变流器之间；所述第一滤波电容09并联在网侧变流器的直流端。
在本施例中，由图2所示可知，直驱型风力发电机组中升压变压器和网侧变流器相连；网侧变流器与发动机侧变流器相连；发动机侧变流器与永磁风力发电机相连。
在本实施例中，由图2所示可知，在直驱型风力发电机组中的网侧变流器和发动机侧变流器之间还设置有一滤波电路；所述滤波电路由第七电抗器07、第八电抗器08和第二滤波电容10组成；所述第七电抗器07和所述第八电抗器08串联在发动机侧变流器和网侧变流器之间；第二滤波电容并联在发动机侧变流器的直流端。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种并网风力发动机组抑制谐振方法，其特征在于，按照以下方案实现：在所述并网风力发动机组接入电网处的每一相分别串联第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器；在所述并网风力发动机组升压变低压侧的中性点上设置第四电抗器；
所述并网风力发动机组包括双馈型风力发电机组和直驱型风力发电机组；
所述双馈型风力发电机组中的升压变压器和双馈感应风力发动机相连；所述双馈感应风力发动机和发动机侧变流器相连；所述发动机侧变流器和网侧变流器相连；
在所述双馈型风力发电机组中的所述发动机侧变流器和所述网侧变流器之间还设置有一滤波电路；所述滤波电路由第五电抗器、第六电抗器和第一滤波电容组成；所述第五电抗器和所述第六电抗器串联在所述发动机侧变流器和所述网侧变流器之间；所述第一滤波电容并联在所述网侧变流器的直流端；
所述直驱型风力发电机组中升压变压器和网侧变流器相连；所述网侧变流器与发动机侧变流器相连；所述发动机侧变流器与永磁风力发电机相连；
在所述直驱型风力发电机组中的所述网侧变流器和所述发动机侧变流器之间还设置有一滤波电路；所述滤波电路由第七电抗器、第八电抗器和第二滤波电容组成；所述第七电抗器和所述第八电抗器串联在所述发动机侧变流器和所述网侧变流器之间；所述滤波电容并联在所述发动机侧变流器的直流端。
CN201410316073.1A 2014-07-04 2014-07-04 一种并网风力发动机组抑制谐振方法 Active CN104052060B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410316073.1A CN104052060B (zh) 2014-07-04 2014-07-04 一种并网风力发动机组抑制谐振方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410316073.1A CN104052060B (zh) 2014-07-04 2014-07-04 一种并网风力发动机组抑制谐振方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104052060A CN104052060A (zh) 2014-09-17
CN104052060B true CN104052060B (zh) 2016-08-17

Family

ID=51504593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410316073.1A Active CN104052060B (zh) 2014-07-04 2014-07-04 一种并网风力发动机组抑制谐振方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104052060B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2922002T3 (es) * 2015-04-16 2022-09-06 Vestas Wind Sys As Sistema de convertidor de turbina eólica tolerante a fallas
CN107681684B (zh) * 2016-08-02 2021-05-07 台达电子企业管理（上海）有限公司 中压风力发电系统及其发电方法
US10784689B2 (en) * 2017-05-08 2020-09-22 General Electric Company Electrical power systems and methods using distortion filters
US10587121B2 (en) * 2017-05-23 2020-03-10 General Electric Company Electrical power systems and subsystems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101013818A (zh) * 2007-02-07 2007-08-08 哈尔滨九洲电气股份有限公司 兆瓦级风力发电用三电平中压变流器
CN102709933A (zh) * 2010-06-21 2012-10-03 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 用于发电应用的低成本电流源变流器
EP2525482A1 (en) * 2010-01-13 2012-11-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Grid-tie inverter
CN102934311A (zh) * 2010-06-01 2013-02-13 Abb技术有限公司 Ac和dc系统间在变压器中性点包括滤波器的接口装置
CN102931685A (zh) * 2012-11-19 2013-02-13 新疆金风科技股份有限公司 用于风力发电系统的变流装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102957167A (zh) * 2012-11-06 2013-03-06 郭高朋 基于模块化多电平变流器的风力发电与并网系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101013818A (zh) * 2007-02-07 2007-08-08 哈尔滨九洲电气股份有限公司 兆瓦级风力发电用三电平中压变流器
EP2525482A1 (en) * 2010-01-13 2012-11-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Grid-tie inverter
CN102934311A (zh) * 2010-06-01 2013-02-13 Abb技术有限公司 Ac和dc系统间在变压器中性点包括滤波器的接口装置
CN102709933A (zh) * 2010-06-21 2012-10-03 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 用于发电应用的低成本电流源变流器
CN102931685A (zh) * 2012-11-19 2013-02-13 新疆金风科技股份有限公司 用于风力发电系统的变流装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104052060A (zh) 2014-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Analysis of squirrel-cage induction generator with Vienna rectifier for wind energy conversion system
Zhou et al. Reduced cost of reactive power in doubly fed induction generator wind turbine system with optimized grid filter
CN103166238B (zh) 一种电网电压不对称骤升下双馈风力发电机控制结构
CN104052060B (zh) 一种并网风力发动机组抑制谐振方法
Oğuz et al. Power Quality Control and Design of Power Converter for Variable‐Speed Wind Energy Conversion System with Permanent‐Magnet Synchronous Generator
CN107681684B (zh) 中压风力发电系统及其发电方法
Merahi et al. Back-to-back five-level converters for wind energy conversion system with DC-bus imbalance minimization
Chen et al. Adaptive control strategy for improving the efficiency and reliability of parallel wind power converters by optimizing power allocation
Tripathi et al. Low‐voltage ride‐through enhancement with the ω and T controls of PMSG in a grid‐integrated wind generation system
Gjerde et al. Power conversion system for transformer-less offshore wind turbine
CN104883109A (zh) 一种抑制双馈风力发电机定子侧谐波电流的控制方法
CN107968435A (zh) 风力发电双绕组发电机系统共模电压抑制方法
CN103441528A (zh) 双馈型风力发电机组用变流器拓扑结构
CN105071392A (zh) 一种永磁同步风电系统谐波分析与抑制方法
CN106253333B (zh) 提高全功率风电变流器功率器件在微风下可靠性的方法
Dai Current source converters for megawatt wind energy conversion systems
Moghadasi et al. Quasi‐Z‐source matrix converters to be used in PMSG‐based WECS: Modeling, control, and comparison
WO2013044918A2 (en) A harmonic filter arrangement
CN102723739B (zh) 风力发电系统
Zhang et al. An Enhanced Half‐Quasi‐Z‐Source Inverter for Wind Energy Conversion System with D‐PMSG
Wei et al. Medium frequency transformer based configuration for voltage source converter based offshore wind farm
Noubrik et al. Analysis and simulation of a 1.5 MVA doubly fed wind-power in MATLAB SimPowerSystems using crowbar during power systems disturbances
CN206370696U (zh) 新型高压直流风力发电机组及组网
CN205754103U (zh) 一种电机磁路控制高效节能器
Yuan Multilevel modular high power converters for 10MW wind turbines

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant