CN108899938A - 一种双馈风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双馈风力发电机组,在双馈风力发电机,与双馈风力发电机连接的双馈变流器系统,与双馈变流器系统连接的变压器,以及连接于双馈变流器系统和变压器之间的主控柜的基础上,采用设计电压大于690VAC的双馈风力发电机,并选择设计电压与双馈风力发电机的设计电压相同的主控柜。根据功率公式,升高双馈风力发电机的设计电压,降低了机组的额定电流,进而可以降低机组中电缆的使用量,从而降低了双馈风力发电机组的成本。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电领域,特别涉及一种双馈风力发电机组。
背景技术
在国家政策支持和能源供应紧张的背景下,风电特别是风电设备制造业迅速崛起。然而受到风电行业补贴放缓影响,传统的690VAC双馈风力发电机组已经不具备成本优势。从国家和地方政策上看:在未来几年间需要基本上实现风电不依赖补贴发展,风电项目将逐渐全部实现平价上网,在此期间风电标杆价格必然将逐步下调。
因此,如何降低双馈风力发电机组的发电成本是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种双馈风力发电机组,相比于现有技术成本较低。
为了解决上述技术问题,本发明提供的一种双馈风力发电机组,包括:
设计电压大于690VAC的双馈风力发电机,与所述双馈风力发电机连接的双馈变流器系统,与所述双馈变流器系统连接的变压器,以及分别与所述双馈变流器系统和所述变压器连接且设计电压与所述双馈风力发电机的设计电压相同的主控柜。
可选地,所述双馈变流器系统具体包括:断路器、第一交流接触器、第二交流接触器、网侧滤波器、网侧桥臂和机侧桥臂;
其中,所述断路器的第一端与所述变压器的第二端连接,所述断路器的第二端与所述第一交流接触器的第一端连接,所述第一交流接触器的第二端与所述双馈风力发电机的第一端连接;所述第二交流接触器的第一端与所述变压器的第二端连接,所述网侧滤波器的第一端与所述第二交流接触器的第二端连接,所述网侧桥臂的第一端与所述网侧滤波器的第二端连接,所述机侧桥臂的第一端与所述网侧桥臂的第二端连接,所述机侧桥臂的第二端与所述双馈风力发电机的第二端连接。
可选地,所述双馈变流器系统具体包括:断路器、第一交流接触器、第二交流接触器、第一网侧滤波器、网侧桥臂、机侧桥臂和第二网侧滤波器;
其中,所述断路器的第一端与所述变压器的第二端连接,所述断路器的第二端与所述第一交流接触器的第一端连接,所述第一交流接触器的第二端与所述双馈风力发电机的第一端连接;所述第二交流接触器的第一端与所述变压器的第二端连接,所述第一网侧滤波器的第一端与所述第二交流接触器的第二端连接,所述网侧桥臂的第一端与所述第一网侧滤波器的第二端连接,所述机侧桥臂的第一端与所述网侧桥臂的第二端连接,所述第二网侧滤波器的第一端与所述机侧桥臂的第二端连接,所述第二网侧滤波器的第二端与所述双馈风力发电机的第二端连接。
可选地,还包括分别与所述网侧桥臂和所述机侧桥臂连接的斩波电路。
可选地,还包括分别与所述机侧桥臂和所述第二网侧滤波器连接的过电压保护电路。
可选地,所述主控柜包括用于将所述设计电压转换为690VAC电压的三相变压器。
可选地,所述变压器具体为箱式变压器。
可选地,所述变压器具体为将所述设计电压升压至35KVAC的变压器。
本发明提供一种双馈风力发电机组,在双馈风力发电机,与双馈风力发电机连接的双馈变流器系统,与双馈变流器系统连接的变压器,以及连接于双馈变流器系统和变压器之间的主控柜的基础上,采用设计电压大于690VAC的双馈风力发电机,并选择设计电压与双馈风力发电机的设计电压相同的主控柜。根据功率公式,升高双馈风力发电机的设计电压,降低了机组的额定电流,进而可以降低机组中电缆的使用量,从而降低了双馈风力发电机组的成本。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,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的介绍,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。
图1为本发明实施例提供的一种双馈风力发电机组的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种双馈风力发电机组的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种双馈风力发电机组,相比于现有技术成本较低。
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付出创造性劳动的前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护范围。
图1为本发明实施例提供的一种双馈风力发电机组的结构示意图。如图1所示,本发明实施例提供的双馈风力发电机组包括:
设计电压大于690VAC的双馈风力发电机1,与双馈风力发电机1连接的双馈变流器系统2,与双馈变流器系统2连接的变压器3,以及连接于双馈变流器系统2和变压器3之间且设计电压与所述双馈风力发电机的设计电压相同的主控柜4。
传统的双馈风力发电机组采用690VAC的双馈风力发电机,为机组设计电压较低,额定电流较大,低压电缆使用量较大,其成本在电力市场上已经逐渐不具备竞争力。而本发明实施例通过提高双馈风力发电机的设计电压,可以降低双馈风力发电机组的额定电流,进而减少双馈风力发电机组中电缆的使用量,降低了双馈风力发电机组的成本。
在具体实施中,双馈风力发电机1、双馈变流器系统2、变压器3和主控柜4之间均通过低压电缆连接。电缆是用来传送电力或信号电流、信号电压的被覆有绝缘层、保护层、屏蔽层等的导体。按电压分可为高压电缆和低压电缆。低压电缆线路与低压架空线路、低压架空绝缘线路相比虽然造价较高,敷设维护较为困难,但由于它具有运行可靠、不立电杆、不占地面、不碍观瞻、受外界影响较小等特点,而在低压配电系统中得到广泛应用。在双馈风力发电机组中,低压电缆得到了广泛的使用。
低压电缆能够传输的最高电压为1000VAC,为便于改进和实际应用,双馈风力发电机1的设计电压具体为960VAC。将双馈风力发电机1的设计电压由传统的690VAC提升到960VAC,可以将双馈发电机组的额定电流降低30%,从而大大降低机组低压电缆的使用量,达到降低机组成本的目的。需要说明的是,虽然现有技术中的双馈风力发电机均为设计电压为690VAC的双馈风力发电机,但是通过本领域惯用技术手段可以得到设计电压为960VAC的双馈风力发电机,因此在此不对改装方法赘述。
相应的,主控柜4采用设计电压与双馈风力发电机1的设计电压相同的主控柜,具体可以为将主控柜4设计为包括用于将设计电压转换为690VAC电压的三相变压器的主机柜4。如选择设计电压为960VAC的双馈风力发电机1,可以通过主机柜4内部的三相变压器将960VAC电压转换为690VAC。
在实际应用中,变压器3通常为三相变压器。一种通用的方式为变压器3具体采用箱式变压器,具有防水、防尘等效果。
进一步地,变压器3具体为将设计电压升压至35KVAC的变压器,即预设高压可以为35KVAC。
本发明实施例提供一种双馈风力发电机组,在双馈风力发电机,与双馈风力发电机连接的双馈变流器系统,与双馈变流器系统连接的变压器,以及连接于双馈变流器系统和变压器之间的主控柜的基础上,采用设计电压大于690VAC的双馈风力发电机,并选择设计电压与双馈风力发电机的设计电压相同的主控柜。根据功率公式,升高双馈风力发电机的设计电压,降低了机组的额定电流,进而可以降低机组中电缆的使用量,从而降低了双馈风力发电机组的成本。
图2为本发明实施例提供的另一种双馈风力发电机组的结构示意图。
在上述实施例的基础上,在另一实施例中,双馈变流器系统2具体可以包括:断路器QF1、第一交流接触器KM1、第二交流接触器LM2、网侧滤波器、网侧桥臂和机侧桥臂;
其中,断路器QF1的第一端与变压器3的第二端连接,断路器QF1的第二端与第一交流接触器KM1的第一端连接,第一交流接触器KM1的第二端与双馈风力发电机1的第一端连接;第二交流接触器LM2的第一端与变压器3的第二端连接,网侧滤波器的第一端与第二交流接触器LM2的第二端连接,网侧桥臂的第一端与网侧滤波器的第二端连接,机侧桥臂的第一端与网侧桥臂的第二端连接,机侧桥臂的第二端与双馈风力发电机1的第二端连接。
双馈变流器是双馈风力发电机组中一个重要的设备电气设备,用于将双馈风力发电机1产生的电能进行整流和逆变以输入电网。本发明实施例提供了具体的双馈变流器系统2的实施方式。需要说明的是,本发明实施例中所述的“第一端”和“第二端”只是为了区分元件的端口。
进一步地,如图2所示,双馈变流器系统2具体包括:断路器QF1、第一交流接触器KM1、第二交流接触器LM2、第一网侧滤波器、网侧桥臂、机侧桥臂和第二网侧滤波器;
其中,断路器QF1的第一端与变压器3的第二端连接,断路器QF1的第二端与第一交流接触器KM1的第一端连接,第一交流接触器KM1的第二端与双馈风力发电机1的第一端连接;第二交流接触器LM2的第一端与变压器3的第二端连接,第一网侧滤波器的第一端与第二交流接触器LM2的第二端连接,网侧桥臂的第一端与第一网侧滤波器的第二端连接,机侧桥臂的第一端与网侧桥臂的第二端连接,第二网侧滤波器的第一端与机侧桥臂的第二端连接,第二网侧滤波器的第二端与双馈风力发电机1的第二端连接。
进一步地,双馈风力发电机组还可以包括分别与网侧桥臂和机侧桥臂连接的斩波电路,用以调压并起到抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
进一步地,双馈风力发电机组还包括分别与机侧桥臂和第二网侧滤波器连接的过电压保护电路,用以在电网中起到过电压保护作用。
斩波电路和过电压保护电路的具体实施方式可以参考现有技术,在此不再赘述。
本发明实施例提供的双馈风力发电机组,提供了一种具体的双馈变流器系统的实施方式,并通过加入斩波电路、过电压保护电路等提高双馈风力发电机组的稳定性和安全性。
以上对本发明所提供的双馈风力发电机组进行了详细介绍。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都是与其它实施例的不用之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是,在本说明书中,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。
Claims (10)
1.一种双馈风力发电机组,其特征在于,包括:
设计电压大于690VAC的双馈风力发电机,与所述双馈风力发电机连接的双馈变流器系统,与所述双馈变流器系统连接的变压器,以及分别与所述双馈变流器系统和所述变压器连接且设计电压与所述双馈风力发电机的设计电压相同的主控柜。
2.根据权利要求1所述的双馈风力发电机组,其特征在于,所述双馈风力发电机、所述双馈变流器系统、所述变压器和所述主控柜之间均通过低压电缆连接。
3.根据权利要求2所述的双馈风力发电机组,其特征在于,所述双馈风力发电机具体为设计电压为960VAC的双馈风力发电机。
4.根据权利要求1所述的双馈风力发电机组,其特征在于,所述双馈变流器系统具体包括:断路器、第一交流接触器、第二交流接触器、网侧滤波器、网侧桥臂和机侧桥臂;
其中,所述断路器的第一端与所述变压器的第二端连接,所述断路器的第二端与所述第一交流接触器的第一端连接,所述第一交流接触器的第二端与所述双馈风力发电机的第一端连接;所述第二交流接触器的第一端与所述变压器的第二端连接,所述网侧滤波器的第一端与所述第二交流接触器的第二端连接,所述网侧桥臂的第一端与所述网侧滤波器的第二端连接,所述机侧桥臂的第一端与所述网侧桥臂的第二端连接,所述机侧桥臂的第二端与所述双馈风力发电机的第二端连接。
5.根据权利要求1所述的双馈风力发电机组,其特征在于,所述双馈变流器系统具体包括:断路器、第一交流接触器、第二交流接触器、第一网侧滤波器、网侧桥臂、机侧桥臂和第二网侧滤波器;
其中,所述断路器的第一端与所述变压器的第二端连接,所述断路器的第二端与所述第一交流接触器的第一端连接,所述第一交流接触器的第二端与所述双馈风力发电机的第一端连接;所述第二交流接触器的第一端与所述变压器的第二端连接,所述第一网侧滤波器的第一端与所述第二交流接触器的第二端连接,所述网侧桥臂的第一端与所述第一网侧滤波器的第二端连接,所述机侧桥臂的第一端与所述网侧桥臂的第二端连接,所述第二网侧滤波器的第一端与所述机侧桥臂的第二端连接,所述第二网侧滤波器的第二端与所述双馈风力发电机的第二端连接。
6.根据权利要求4或5所述的双馈风力发电机组,其特征在于,还包括分别与所述网侧桥臂和所述机侧桥臂连接的斩波电路。
7.根据权利要求5所述的双馈风力发电机组,其特征在于,还包括分别与所述机侧桥臂和所述第二网侧滤波器连接的过电压保护电路。
8.根据权利要求1所述的双馈风力发电机组,其特征在于,所述主控柜包括用于将所述设计电压转换为690VAC电压的三相变压器。
9.根据权利要求1所述的双馈风力发电机组,其特征在于,所述变压器具体为箱式变压器。
10.根据权利要求1所述的双馈风力发电机组,其特征在于,所述变压器具体为将所述设计电压升压至35KVAC的变压器。
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