CN201332277Y - 大型风力发电机组的变频器冗余系统 - Google Patents

大型风力发电机组的变频器冗余系统 Download PDF

Info

Publication number
CN201332277Y
CN201332277Y CNU2008202338366U CN200820233836U CN201332277Y CN 201332277 Y CN201332277 Y CN 201332277Y CN U2008202338366 U CNU2008202338366 U CN U2008202338366U CN 200820233836 U CN200820233836 U CN 200820233836U CN 201332277 Y CN201332277 Y CN 201332277Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency converter
redundant system
transducer
circuit breaker
scale wind
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CNU2008202338366U
Other languages
English (en)
Inventor
苏丽营
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.)
Sinovel Wind Group Co Ltd
Original Assignee
SINOVEL WIND 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 SINOVEL WIND CO Ltd filed Critical SINOVEL WIND CO Ltd
Priority to CNU2008202338366U priority Critical patent/CN201332277Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201332277Y publication Critical patent/CN201332277Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种大型风力发电机组的变频器冗余系统，所述连接发电机转子与电网的变频器冗余系统包括有变频器单元，所述变频器单元包括有依次串联的网侧断路器、网侧变频器、电机侧变频器以及电机侧断路器；本实用新型的大型风力发电机组的变频器冗余系统能够使风力发电机组在部分器件损坏的情况下实现不停机，同时可以对风力发电机组进行维护和维修，还能够进行状态监控及故障预诊断，大大提高风力发电机组的运行时间、发电量及可利用率。

Description

大型风力发电机组的变频器冗余系统
技术领域
本实用新型关于风力发电技术领域，更具体地说，关于一种大型风力发电机组的变频器冗余系统。
背景技术
目前，风力发电在技术及经济上成为最具商业化规模开发条件的新能源。随着风电技术的成熟化和风资源的有效利用，风力发电机组的单机容量越来越大，达到以较少数量的风力发电机组完成相同发电量的目的，从而节省土地使用面积。
风力发电机组的单机容量的增大必然导致相应的变频器容量增加。目前，风电市场的2MW以下容量的风力发电机组变频器(包括全功率型变频器)几乎都采用非冗余系统。对于大容量变频器采用多个开关管并联的形式(如IGBT)，但是，在使用时由于散热问题导致开关频率不能太高；并且多开关器件并联对于器件的导通、关闭及器件性能一致性的要求较高，否则，容易造成器件损坏，从而导致风机的停机、影响风机的发电量及功率曲线。
随着风力发电机组的单机容量的增加，对风机的稳定性、安全性、运行性提出了更高的要求，如何实现风力发电机组即使在部分器件损坏的情况下也不脱网成为当务之急。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种大型风力发电机组的变频器冗余系统，能够使风力发电机组在部分器件损坏的情况下实现不停机，同时可以对风力发电机组进行维护和维修，还可以进行状态监控及故障预诊断，大大提高风力发电机组的运行时间、发电量及可利用率。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种大型风力发电机组的变频器冗余系统，所述连接发电机转子与电网的变频器冗余系统包括有变频器单元，所述变频器单元包括有依次串联的网侧断路器、网侧变频器、电机侧变频器以及电机侧断路器。
所述网侧断路器与所述电机侧断路器相同。
所述电机侧变频器的容量大于所述网侧变频器的容量。
所述变频器单元为一个以上，所述一个以上的变频器单元并联。
所述变频器冗余系统还包括有用于保护电机侧变频器及网侧变频器的电网跌落保护装置。
采用上述技术方案后的有益效果是：本实用新型的大型风力发电机组的变频器冗余系统中的变频器单元彼此独立运行，变频器单元之间可以进行任何组合运行；当其中部分损坏或者检修时，风力发电机组仍然可以并网运行发电；当风速很低的时候只运行部分的变频器单元，要比所有变频器均运行提供相同功率时的工况开关损耗小；单个变频器的容量比非冗余系统的小，开关频率高，控制更精确、谐波小、电能质量高；能够提高风力发电机组的可靠性、发电量、效率及可利用率。
附图说明
图1为本实用新型的大型风力发电机组的变频器冗余系统应用于3MW双馈变速恒频风力发电机组的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。
如图1所示，以3MW双馈变速恒频风力发电机组为例，对本实用新型的变频器冗余系统用于风力发电机组进行说明。其中，风力发电机组的发电机2的转子通过变频器冗余系统及断路器7与变压器10相连接，发电机2的定子通过断路器1与变压器10相连接，变压器10与电网相连接，且断路器1的容量大于断路器7的容量。发电机2可以运行在亚同步、同步及超同步工况。
变频器冗余系统包括有两个变频器单元8、9(如图1所示)，两个变频器单元8、9并联，且变频器单元8、9结构相同，变频器单元包括有依次串联的网侧断路器3、网侧变频器4、电机侧变频器5以及电机侧断路器6。其中，网侧断路器3与电机侧断路器6可以相同，电机侧变频器5的容量大于网侧变频器4的容量。
变频器冗余系统还包括有用于保护变频器4及5的电网跌落保护装置11。
当风速较低时，断路器7闭合，整机主控系统选择其中的一个变频器单元运行，例如变频器单元8运行，网侧断路器3及电机侧断路器6闭合，网侧变频器4及电机侧变频器5运行，当定子电压与电网电压同步时，断路器1闭合；当风速较高时，变频器单元9投入运行。
当其中的某个变频器单元损坏或者维修时，不影响另外的变频器单元运行。单个变频器单元运行由于要提供与两个变频器单元同时运行的励磁电流以使定子电压和电网同步，因此，此时电机侧变频器5的电流要比两个都运行时的高。因而单个变频器单元运行时的有功功率要低于50％的满载功率。如果单个变频器单元运行时的功率要达到50％，那么单个变频器单元的容量要高于1.5MW风电机组的变频器容量，成本较高。
以上所述仅为本实用新型的较佳具体实施例，并非用来局限本实用新型的专利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均同理包含于本实用新型的范围内。

Claims (5)

1、一种大型风力发电机组的变频器冗余系统，其特征在于，所述连接发电机转子与电网的变频器冗余系统包括有变频器单元，所述变频器单元包括有依次串联的网侧断路器、网侧变频器、电机侧变频器以及电机侧断路器。
2、根据权利要求1所述的大型风力发电机组的变频器冗余系统，其特征在于，所述网侧断路器与所述电机侧断路器相同。
3、根据权利要求1所述的大型风力发电机组的变频器冗余系统，其特征在于，所述电机侧变频器的容量大于所述网侧变频器的容量。
4、根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的大型风力发电机组的变频器冗余系统，其特征在于，所述变频器单元为一个以上，所述一个以上的变频器单元并联。
5、根据权利要求4所述的大型风力发电机组的变频器冗余系统，其特征在于，所述变频器冗余系统还包括有用于保护电机侧变频器及网侧变频器的电网跌落保护装置。
CNU2008202338366U 2008-12-24 2008-12-24 大型风力发电机组的变频器冗余系统 Expired - Lifetime CN201332277Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008202338366U CN201332277Y (zh) 2008-12-24 2008-12-24 大型风力发电机组的变频器冗余系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008202338366U CN201332277Y (zh) 2008-12-24 2008-12-24 大型风力发电机组的变频器冗余系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201332277Y true CN201332277Y (zh) 2009-10-21

Family

ID=41225661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008202338366U Expired - Lifetime CN201332277Y (zh) 2008-12-24 2008-12-24 大型风力发电机组的变频器冗余系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201332277Y (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545587A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 Nxp股份有限公司 具有共用功能的电源电路和用于操作电源电路的方法
CN102644545A (zh) * 2011-02-18 2012-08-22 华锐风电科技(集团)股份有限公司 风电机组故障处理方法及系统
CN103053103A (zh) * 2010-08-20 2013-04-17 西门子公司 用于适配风力发电设备中的电和/或电子组件的负荷的方法和系统
CN104779639A (zh) * 2015-04-15 2015-07-15 深圳市长昊机电有限公司 一种变流器系统及双馈式风力发电机组

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103053103A (zh) * 2010-08-20 2013-04-17 西门子公司 用于适配风力发电设备中的电和/或电子组件的负荷的方法和系统
US9018781B2 (en) 2010-08-20 2015-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for adapting the load on an electrical and/or electronic component in a wind turbine
CN103053103B (zh) * 2010-08-20 2016-08-10 西门子公司 用于适配风力发电设备中的电和/或电子组件的负荷的方法和系统
CN102545587A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 Nxp股份有限公司 具有共用功能的电源电路和用于操作电源电路的方法
CN102545587B (zh) * 2010-12-17 2014-12-31 Nxp股份有限公司 具有共用功能的电源电路和用于操作电源电路的方法
CN102644545A (zh) * 2011-02-18 2012-08-22 华锐风电科技(集团)股份有限公司 风电机组故障处理方法及系统
CN102644545B (zh) * 2011-02-18 2013-07-31 华锐风电科技(集团)股份有限公司 风电机组故障处理方法及系统
CN104779639A (zh) * 2015-04-15 2015-07-15 深圳市长昊机电有限公司 一种变流器系统及双馈式风力发电机组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
de Freitas et al. Rectifier topologies for permanent magnet synchronous generator on wind energy conversion systems: A review
CN204663764U (zh) 一种应用超级电容的风力发电变桨控制系统
CN103078349B (zh) 一种双馈风力发电机系统及低电压穿越控制方法
CN101136582A (zh) 一种全功率变流器直流侧卸荷电路的控制方法
CN101860231A (zh) 一种大功率风力发电机专用三电平全功率变流器组
CN102916446B (zh) 一种异步风力发电机组电控系统
de Freitas et al. Converter topologies for permanent magnetic synchronous generator on wind energy conversion system
CN102064714B (zh) 双馈型风电变频器
CN203352190U (zh) 一种风力发电机组直流输电系统
CN201332277Y (zh) 大型风力发电机组的变频器冗余系统
CN102097826B (zh) 电励磁双凸极风力发电系统的结构与控制方法
Gjerde et al. A transformerless generator-converter concept making feasible a 100 kV low weight offshore wind turbine Part II-The converter
CN201869106U (zh) 双馈型风电变频器
CN102386631A (zh) 一种低风速场合多台小容量机组汇流发电系统及其方法
CN104678302A (zh) 一种Boost变流器的风电机组低电压穿越测试系统及方法
CN201802563U (zh) 全功率鼠笼机组风力发电装置
CN204258333U (zh) 一种双馈风力发电系统
CN103545839A (zh) 风力发电机组用低电压调控装置
Veilleux et al. Interconnection of direct-drive wind turbines using a distributed HVDC converter station
CN107465208B (zh) 改进式双馈风力发电机系统及其控制方法
CN202435016U (zh) 用于双馈风力发电系统的快速保护电路装置
CN102255334B (zh) 风力发电机组智能单元矩阵并网方法及其专用设备
CN102723733A (zh) 智能风力发电控制装置
Dongling et al. Coordination control for offshore wind power sending through hybrid HVDC
CN204179682U (zh) 用于变速恒频双馈风力发电系统的储能式励磁变频器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: SINOVEL WIND GROUP CO., LTD. I

Free format text: FORMER NAME: HUARUI WIND ELECTRICITY TECHNOLOGY CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 19 floor, building 59, Zhongguancun Avenue, Beijing, Haidian District, 100872

Patentee after: Sinovel Polytron Technologies Inc

Address before: 19 floor, building 59, Zhongguancun Avenue, Beijing, Haidian District, 100872

Patentee before: Sinovel Wind Co., Ltd.

C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: SINOVEL WIND GROUP CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: SINOVEL WIND CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100872, 19 floor, building 59, Zhongguancun Avenue, Beijing, Haidian District

Patentee after: Sinovel Wind Group Co., Ltd.

Address before: 100872, 19 floor, building 59, Zhongguancun Avenue, Beijing, Haidian District

Patentee before: Sinovel Polytron Technologies Inc

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20091021