CN104092247A - 一种适用于离网风机的风电变流装置 - Google Patents

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冷嘉骥
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Abstract

一种适用于离网风机的风电变流装置，包括发电整流模块一、发电整流模块二、DC/DC储能模块一、DC/DC储能模块二、逆变负载模块，所述发电整流模块一和所述发电整流模块二分别包括发电机组一、AC/DC换流器一与发电机组二；所述DC/DC储能模块一和所述DC/DC储能模块二分别包括DC/DC转换器一、超级电容一与DC/DC转换器二、超级电容二；所述逆变负载模块包括DC/AC转换器、变压器。本发明的优点是有效解决多机组输出端并联时存在的环流问题，能够给负载提供稳定的电能质量，同时具备功率可扩展性，可以广泛运用于离网或孤岛运行的变流设备中。

Description

一种适用于离网风机的风电变流装置
技术领域
本发明涉及一种风力发电的变流装置，特别是一种适用于离网风机的风电变流装置。
背景技术
风能作为一种绿色的可再生能源在当今社会扮演着越来越重要的着色，发展大规模并网风机在各国越来越普遍。然而，很多国家电网的网架结构设计不合理，大规模建设风电场导致很多风机无法并网或发出来的电运输不出去，这极大的浪费了风电资源且导致风电网出现波动严重的影响了负载用电。针对这样的问题，发展离网型风机具备很重要的现实运用价值。同时针对偏僻的村庄、海岛或大耗能型设备等同样具有很好的运用前景。
针对较大负载，一般单台风机无法满足要求时采用多台机组在输电端并联给负载供电，这样的设计简单容易满足负载的供电要求要求。但是多台机组输电端并联存在较多的问题：首先第二台风机并联时存在并网同步问题、其次多台机组并联时逆变端存在环流问题、再次很难保证两台风机等功率运行等。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种可实现多台风力发电机同步并网且等功率运行的变流装置。
技术方案：一种适用于离网风机的风电变流装置，包括发电整流模块一、发电整流模块二、DC/DC储能模块一、DC/DC储能模块二、逆变负载模块，所述发电整流模块一和所述发电整流模块二分别包括发电机组一、AC/DC换流器一与发电机组二、AC/DC换流器二，所述发电机组一与所述AC/DC换流器一电路连接，所述发电机组二与所述AC/DC换流器二电路连接，所述AC/DC换流器一与所述AC/DC换流器二并联共用直流母线；所述DC/DC储能模块一和所述DC/DC储能模块二分别包括DC/DC转换器一、超级电容一与DC/DC转换器二、超级电容二，所述DC/DC转换器一与所述超级电容一电路连接，所述DC/DC转换器二与所述超级电容二电路连接，所述DC/DC转换器一与所述DC/DC换流器二并联共用所述直流母线；所述逆变负载模块包括DC/AC转换器、变压器，所述DC/AC转换器接入所述直流母线并通过所述变压器连接相应负载。
进一步的，所述发电机组一与所述AC/DC换流器一功率应相同，发电机组二与所述AC/DC换流器二功率应相同。
进一步的，根据负载功率调节发电整流模块的数量，DC/DC储能模块数量随之做相应调节，保持与其数量相同。
进一步的，所述发电整流模块至少为2个。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是对结构进行合理的设计，有效解决多机组输出端并联时存在的环流问题，能够安全稳定地给负载提供电能；还可以根据负载功率调整发电机组的数量，具备功率可扩展性，可以广泛运用于离网或孤岛运行的变流设备中。
附图说明
附图为本发明的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例一：
如附图所示，一种适用于离网风机的风电变流装置，包括发电整流模块一1、发电整流模块二2、DC/DC储能模块一3、DC/DC储能模块二4、逆变负载模块5。
发电整流模块一1和发电整流模块二2分别包括发电机组一11、AC/DC换流器一12与发电机组二21、AC/DC换流器二22，发电机组一11与AC/DC换流器一12功率应相同，发电机组二21与AC/DC换流器二22功率应相同，发电机组一11与AC/DC换流器一12电路连接，发电机组二21与AC/DC换流器二22电路连接，AC/DC换流器一11与AC/DC换流器二21并联共用直流母线6，通过在AC/DC换流器的SPWM(正弦脉宽调制)过程中增加处理环流的控制算法以减小整流装置之间的环流，同时增加输出功率并有效防止开关器件的过流。
DC/DC储能模块一3和DC/DC储能模块二4分别包括DC/DC转换器一31、超级电容一32与DC/DC转换器二41、超级电容二42，DC/DC转换器一31与超级电容一32电路连接，DC/DC转换器二41与超级电容二42电路连接，DC/DC转换器一31与DC/DC换流器二41并联共用直流母线6，在IGBT通断过程中增加相应消除环流的控制策略，以减小DC/DC转换器并联带来的环流。
逆变负载模块5包括DC/AC转换器51、变压器52，DC/AC转换器51接入直流母线6并通过变压器52连接相应负载7。
实施例二：与实施例一不同的是：
在上述一种适用于离网风机的风电变流装置中增加一个发电整流模块与DC/DC储能模块，新增的发电整流模块与DC/DC储能模块中的AC/DC换流器与DC/DC转换器接入上述直流母线。

Claims (4)

1.一种适用于离网风机的风电变流装置，其特征在于：包括发电整流模块一(1)、发电整流模块二(2)、DC/DC储能模块一(3)、DC/DC储能模块二(4)、逆变负载模块(5)；
所述发电整流模块一(1)和所述发电整流模块二(2)分别包括发电机组一(11)、AC/DC换流器一(12)与发电机组二(21)、AC/DC换流器二(22)，所述发电机组一(11)与所述AC/DC换流器一(12)电路连接，所述发电机组二(21)与所述AC/DC换流器二(22)电路连接，所述AC/DC换流器一(11)与所述AC/DC换流器二(21)并联共用直流母线(6)；
所述DC/DC储能模块一(3)和所述DC/DC储能模块二(4)分别包括DC/DC转换器一(31)、超级电容一(32)与DC/DC转换器二(41)、超级电容二(42)，所述DC/DC转换器一(31)与所述超级电容一(32)电路连接，所述DC/DC转换器二(41)与所述超级电容二(42)电路连接，所述DC/DC转换器一(31)与所述DC/DC换流器二(41)并联共用所述直流母线(6)；
所述逆变负载模块(5)包括DC/AC转换器(51)、变压器(52)，所述DC/AC转换器(51)接入所述直流母线(6)并通过所述变压器(52)连接相应负载。
2.根据权利要求1所述的一种适用于离网风机的风电变流装置，其特征在于：所述发电机组一(11)与所述AC/DC换流器一(12)功率相同，发电机组二(21)与所述AC/DC换流器二(22)功率相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于离网风机的风电变流装置，其特征在于：根据负载功率调节发电整流模块的数量，DC/DC储能模块数量随之做相应调节，保持与其数量相同。
4.根据权利要求3所述的一种适用于离网风机的风电变流装置，其特征在于：所述发电整流模块至少为2个。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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