CN201946996U - 一种双馈风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
一种双馈风力发电机组，包括变压器、变流器、双馈发电机和风机，变压器与变流器连接的副边包括副边发电机绕组和至少两套副边绕组，每套副边绕组包括三个三相绕组，副边发电机绕组电压等级与发电机定子电压等级匹配；变流器包括三个功率单元链，各单元链功率单元数量与副边绕组套数相等；三相绕组电压等级与功率单元电压等级匹配，一个功率单元输入端对应连接一个三相绕组，同一单元链的功率单元输出端级联，单元链一端连接发电机转子侧、另一端连接同一参考点；发电机定子连接副边发电机绕组；功率单元为将三相电转为单相电且能量可由单相侧流向三相侧的电路单元。本实用新型降低发电机组电流等级，降低系统设计困难和成本，结构简单，实施方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电机组，具体涉及一种高压双馈风力发电机组。
背景技术
如图1所示，双馈风力发电机组包括依次连接的变压器11、变流器12、双馈发电机14和风机15，其中，变流器12连接双馈发电机14的定子和转子。在兆瓦级风力发电机组中，目前普遍采用690V电压等级的中压电机和中压变流器，特别是690V电压等级的中压变流器具备较好的经济性。
随着风力发电的不断发展，风机功率不断提高，发动机功率呈现不断提高的趋势，如双馈风力发电机组继续采用690V电压等级的电机和变流器的中压方案，则变压器11、变流器12、双馈发电机14的电流及变流器12与双馈发电机14之间的导线13上的电流都会上升，带来工程设计困难和制造成本急剧上升等问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种双馈风力发电机组，克服现有技术存在的风力发电机机组设计困难、制造成本急剧上升的缺陷。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种双馈风力发电机组，包括依次连接的变压器、变流器、双馈发电机和风机，其特征在于，
所述变压器与所述变流器连接的副边包括副边发电机绕组和至少两套副边绕组，每套副边绕组包括三个三相绕组；
所述双馈发电机的电压等级高于变流器的电压等级，所述副边发电机绕组的电压等级与所述发电机的定子电压等级相匹配；
所述变流器包括三个功率单元链，每个功率单元链的功率单元数量与所述变压器的副边绕组套数相等；所述副边绕组的三相绕组的电压等级与变流器中的功率单元的电压等级相匹配，一个所述功率单元输入端对应连接所述变压器的一个三相绕组，同一所述功率单元链的功率单元输出端级联，所述功率单元链一端连接所述双馈发电机的转子侧、另一端连接同一公共参考点；
所述双馈发电机的定子连接所述副边发电机绕组；
所述功率单元为将三相电转为单相电的电路单元，且该电路单元支持电能由其单相侧流向其三相侧。
在本实用新型的双馈风力发电机组中，所述副边发电机绕组为一套、两套或多套。
在本实用新型的双馈风力发电机组中，所述变压器的各套绕组的三个三相绕组均为三个单相绕组相连接而成，所述三相绕组的连接方法均为三角形接法或均为星形接法。
在本实用新型的双馈风力发电机组中，所述变压器的各套绕组的三个三相绕组均为三个单相绕组相连接而成，所述三相绕组的连接方法包括三角形接法和星形接法。
在本实用新型的双馈风力发电机组中，所述双馈发电机的电压等级为3300V或6600V或10000V。
在本实用新型的双馈风力发电机组中，所述功率单元包括由直流母线连接起来的三相可控桥、母线电容和H型单相桥。
在本实用新型的双馈风力发电机组中，所述三相可控桥为两电平三相可控桥或三电平三相可控桥。
在本实用新型的双馈风力发电机组中，所述H型单相桥为两电平H型单相桥或三电平H型单相桥。
实施本实用新型的双馈风力发电机组，与现有技术比较，其有益效果是：
1.通过采用成本较低的多绕组变压器和变流器功率单元级联，将双馈发电机的电压等级由中压等级提升到高压等级(如3300V、6600V、10000V等)，降低了风力发电机组系统中各电气部件及连接导线的电流等级，达到降低工程设计困难和总体制造成本的目的。
2.结构简单，实施方便。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是现有双馈风力发电机组的基本组成示意图。
图2是本实用新型双馈风力发电机组构成及连接关系示意图。
图3是本实用新型双馈风力发电机组中变流器功率单元的一种实施方式。
图4是本实用新型双馈风力发电机组中变流器功率单元的另一种实施方式。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型的双馈风力发电机组包括依次连接的变压器21、变流器、双馈发电机14和风机(图中未示出)。
变压器21与变流器连接的副边包括副边发电机绕组和至少两套副边绕组(本实施例采用三套副边绕组)，每套副边绕组包括三个三相绕组。
双馈发电机14可采用较高的电压等级(如3300V或6600V或10000V)，而变压器副边绕组和变流器中的功率单元可采用较低的电压等级(如690V)。变压器副边发电机绕组的电压等级与发电机14的定子电压等级相匹配。
变流器包括三个功率单元链，每个功率单元链的功率单元数量与变压器21的副边绕组套数相等。变压器副边绕组的三相绕组的电压等级与变流器中的功率单元的电压等级相匹配，一个功率单元输入端对应连接变压器21的一个三相绕组，同一功率单元链的功率单元输出端级联，功率单元链一端连接双馈发电机14的转子侧、另一端连接同一公共参考点N。
双馈发电机14的定子连接变压器副边发电机绕组。
变流器的功率单元采用能够将三相电转为单相电的电路单元，且该电路单元支持电能由其单相侧流向其三相侧，包括但不限于如下结构的功率单元：
1、如图3所示，功率单元包括由直流母线连接起来的两电平三相可控桥221、母线电容222和两电平H型单相桥223(也可以采用三电平H型单相桥)。
2、如图4所示，功率单元包括由直流母线连接起来的三电平三相可控桥224、母线电容222和三电平H型单相桥225(也可以采用两电平H型单相桥)。
功率单元链中功率单元的数量由发电机电压等级和功率单元的输出电压等级确定。
在本实施例中，变压器副边发电机绕组采用一套。在其他实施例中，变流器副边发电机绕组可以采用两套或多套。
变压器副边绕组的各套绕组的三个三相绕组均为三个单相绕组相连接而成，三相绕组的连接方法可以全部采用三角形接法或全部采用星形接法或既采用三角形接法也采用星形接法。当变压器副边绕组的三相绕组既采用三角形接法也采用星形接法时，各套绕组之间可形成一定的移相角度，可进一步提升变压器的电流等性能。
Claims (8)
1.一种双馈风力发电机组，包括依次连接的变压器、变流器、双馈发电机和风机，其特征在于，
所述变压器与所述变流器连接的副边包括副边发电机绕组和至少两套副边绕组，每套副边绕组包括三个三相绕组；
所述双馈发电机的电压等级高于变流器的电压等级，所述副边发电机绕组的电压等级与所述发电机的定子电压等级相匹配；
所述变流器包括三个功率单元链，每个功率单元链的功率单元数量与所述变压器的副边绕组套数相等；所述副边绕组的三相绕组的电压等级与变流器中的功率单元的电压等级相匹配，一个所述功率单元输入端对应连接所述变压器的一个三相绕组，同一所述功率单元链的功率单元输出端级联，所述功率单元链一端连接所述双馈发电机的转子侧、另一端连接同一公共参考点；
所述双馈发电机的定子连接所述副边发电机绕组；
所述功率单元为将三相电转为单相电的电路单元，且该电路单元支持电能由其单相侧流向其三相侧。
2.如权利要求1所述的双馈风力发电机组，其特征在于，所述副边发电机绕组为一套、两套或多套。
3.如权利要求1所述的双馈风力发电机组，其特征在于，所述变压器的各套绕组的三个三相绕组均为三个单相绕组相连接而成，所述三相绕组的连接方法均为三角形接法或均为星形接法。
4.如权利要求1所述的双馈风力发电机组，其特征在于，所述变压器的各套绕组的三个三相绕组均为三个单相绕组相连接而成，所述三相绕组的连接方法包括三角形接法和星形接法。
5.如权利要求1所述的双馈风力发电机组，其特征在于，所述双馈发电机的电压等级为3300V或6600V或10000V。
6.如权利要求1至5之一所述的双馈风力发电机组，其特征在于，所述功率单元包括由直流母线连接起来的三相可控桥、母线电容和H型单相桥。
7.如权利要求6所述的双馈风力发电机组，其特征在于，所述三相可控桥为两电平三相可控桥或三电平三相可控桥。
8.如权利要求6所述的双馈风力发电机组，其特征在于，所述H型单相桥为两电平H型单相桥或三电平H型单相桥。
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