CN105484941A - 一种风力发电系统 - Google Patents

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秦嘉喜
袁丁
冯守沛
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State Grid Corp of China SGCC
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Xuzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种风力发电系统，包括风轮机、发电机、整流器、逆变器、蓄电池、系统控制器、直流升压电路、电池控制器、泄能负载和泄能控制器；一路电能经整流器整流后在系统控制器的控制下，分别进入交/直流变换器和电池控制器，交/直流变换器输出的电能经逆变器后送用户使用，电池控制器输出的电能进入蓄电池；一路电能经泄能控制器进入泄能负载。本发明无论在风处于低速、中速或者较大速度，都能给用户提供稳定的电能。

Description

一种风力发电系统
技术领域
本发明涉及一种发电系统，具体是一种风力发电系统，电力设备领域。
背景技术
直驱风力发电系统采用低速的永磁同步发电机取代了异步发电机，在永磁直驱风力发电系统中，风轮机将捕获的风能以机械能的形式驱动永磁发电机，永磁发电机的转速随着风速的变化而进行变化，发出电压和频率都变化的电能，需要经过电能变换电路输出恒压恒频的电能。现有技术中风力发电系统的基本结构如图1所示。由于风速的时变性，使得风力发电机的电压及频率变化，不易于直接被负载利用，所以目前的独立运行风力发电系统通过“交流-直流-交流”的转换方式供电，且要考虑风速很弱及无风的情况，系统的装置中使用了蓄电池进行储能。先用整流器将发电机的交流电变成直流电向蓄电池充电，再用逆变器将直流电变换成电压和频率稳定的交流电输出供给负载使用。系统的能量传输分配中要经过两次能量转换：电能-化学能-电能，能量的利用率偏低，且由于风力发电发出的能量较小，往往达不到负载需求的电能。
发明内容
本发明提供一种风力发电系统，该发电系统能给用户提供稳定的电能。
为了实现上述目的，本发明一种风力发电系统，包括风轮机、发电机、整流器、逆变器、蓄电池、系统控制器、直流升压电路、电池控制器、泄能负载和泄能控制器；一路电能经整流器整流后在系统控制器的控制下，分别进入交/直流变换器和电池控制器，交/直流变换器输出的电能经逆变器后送用户使用，电池控制器输出的电能进入蓄电池；一路电能经泄能控制器进入泄能负载。
与现有技术相比，本发明正常启动风速到达后，风轮机开始运行，当风速较大时，风力发电机组发出的电能，经过电能变换装置调节后，得到用户负载所需要的交流电，多余的电能经过蓄电池储存起来；当风速不足时，风力发电机组发出的电能较小或则不发电能，此时由蓄电池发电给电能变换装置，进而变换后，供给用户负载；当风力发电机组发出的电能远大于用户所需的电能，且在蓄电池电量已被充满的情况下，采用泄能负载控制器对多余的电能放电。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图2所示，一种风力发电系统，包括风轮机、发电机、整流器、逆变器、蓄电池、系统控制器、直流升压电路、电池控制器、泄能负载和泄能控制器；一路电能经整流器整流后在系统控制器的控制下，分别进入交/直流变换器和电池控制器，交/直流变换器输出的电能经逆变器后送用户使用，电池控制器输出的电能进入蓄电池；一路电能经泄能控制器进入泄能负载。
进一步，为保证风轮机安全，系统还包括机械制动刹车，当风力过大或者系统需要维护维修时，采用机械制动刹车使风轮机停止转动。
发电机可以选用采用永磁式或自励式交流发电机，永磁同步发电机具有永磁同步发电机因为磁场主要由永磁体励磁，发电机的效率高，在低速风力发电系统中越来越受到青睐。本发明优选永磁同步发电机。

Claims (3)

1.一种风力发电系统，包括风轮机、发电机、整流器、逆变器和蓄电池，其特征在于，还包括系统控制器、直流升压电路、电池控制器、泄能负载和泄能控制器；一路电能经整流器整流后在系统控制器的控制下，分别进入交/直流变换器和电池控制器，交/直流变换器输出的电能经逆变器后送用户使用，电池控制器输出的电能进入蓄电池；一路电能经泄能控制器进入泄能负载。
2.根据权利要求1所述的电风力发电系统，其特征在于，还包括机械制动刹车。
3.根据权利要求1所述的电风力发电系统，其特征在于，所述发电机为永磁同步发电机。
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PB01 Publication
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Application publication date: 20160413

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