一种风力发电机组制造技术

一种风力发电机组，包括依次连接的变压器、变流器、发电机、风力机和塔筒；变流器包括控制器、与控制器连接的网侧及机侧变换器，网侧变换器与变压器连接，机侧变换器与发电机连接，发电机与风力机连接，风力机安装于塔筒顶部，变压器高压侧绕组经高压侧开关与外部电网相连接；变压器低压侧绕组包括至少一套提供功率接口的低压侧绕组A，绕组A对应漏感标幺值大于等于5％，并通过其功率接口经低压侧开关与网侧变换器连接；变流器包括与控制器连接的电压采样电路，该电路设置在变压器高压侧绕组上，或变压器低压侧绕组包括至少一套提供信号接口的低压侧绕组B，该电路设置在绕组B信号接口上。本实用新型专利技术降低风力发电机组电路成本和建设成本。

Wind power generator set

A wind turbine, comprising a transformer, converter, generator, wind turbine and tower; converter including grid side and rotor side converter controller, and the controller is connected to the grid side converter connected with the transformer, machine side converter is connected with the generator, generator and wind turbine installed in the top connection. Tube wind turbine, the high voltage side of the transformer winding through the high side switch is connected with the external power grid; low voltage side of transformer winding comprises at least a power interface in low voltage side winding winding A, A corresponding to the leakage inductance per unit value is greater than or equal to 5%, and connected through a low side switch and grid side converter through the power converter interface; connected with the controller comprises a voltage sampling circuit, the circuit is arranged at the high voltage side of the transformer windings, or low voltage side of transformer winding comprises at least a set of signals The low-voltage side winding B is arranged on the winding B signal interface. The utility model reduces the circuit cost and the construction cost of the wind turbine generator set.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种风力发电机组。
技术介绍
大功率(兆瓦级)风力发电机组一般分为双馈型风力发电机组和全功率型风力发电机组。如图1所示，现有双馈型风力发电机组一般包括依次连接的变压器、变流器、发电机、风力机以及塔筒(图中未示出)。风力机包括叶片和齿轮箱，发电机与风力机机械连接，均安装于塔筒顶部。变压器一般包括高压侧开关、变压器本体和低压侧开关；变压器本体由一个高压侧绕组和一个低压侧绕组组成，高压侧绕组通过高压侧开关与外部电网相连接，低压侧绕组通过低压侧开关与变流器相连。变流器一般包含控制器、网侧变换器、机侧变换器、低压侧开关、网侧滤波器以及定子开关等，其中，网侧变换器和机侧变换器通过直流母线连接，网侧滤波器由滤波电感和滤波电容构成，网侧变换器通过网侧滤波器和低压侧开关与变压器相连，机侧变换器连接双馈发电机的转子绕组，双馈发电机的定子绕组经接触器和低压侧开关也与变压器相连。为给风力发电机组的内部设备供电，变流器往往还需配置辅助变压器。如图2所示，现有全功率型风力发电机组一般包括依次连接的变压器、变流器、发电机、风力机以及塔筒(图中未示出)。风力机包括叶片，发电机与风力机机械连接，均安装于塔筒顶部。变压器一般包括高压侧开关、变压器本体和低压侧开关；变压器本体由一个高压侧绕组和一个低压侧绕组组成，高压侧绕组通过高压侧开关与外部电网相连接；低压侧绕组通过低压侧开关与变流器相连。变流器一般包含控制器、网侧变换器、机侧变换器、低压侧开关以及网侧滤波器等，其中，网侧变换器和机侧变换器通过直流母线连接，网侧滤波器由滤波电感和滤波电容构成，网侧变换器通过网侧滤波器和低压侧开关与变压器相连，机侧变换器连接同步或异步发电机的定子绕组。为给风力发电机组的内部设备供电，变流器往往还需配置辅助变压器。现有大功率风力发电机组存在如下缺陷：首先，变压器和变流器在电路上彼此独立，分别拥有各自的配电开关，不仅造成一些电路元件重复设置，也无法利用变压器和变流器各自的电路特点，达到简化电路结构，减少电路元件，降低电路成本的目的。其次，由于变压器和变流器在物理布局上分别彼此独立安装，通常变流器安装于塔筒内部，变压器安装于塔筒外部，形成箱式变压器，从而造成变压器与变流器之间的连接往往需要铺设较长的大电流电缆，增加风力发电机组的建设成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种风力发电机组，克服现有大功率风力发电机组存在的变压器、变流器电路成本高、建设成本高的缺陷。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种风力发电机组，包括依次连接的变压器、变流器、发电机、风力机和塔筒；该变流器包括控制器、与该控制器控制连接并通过直流母线相连接的网侧变换器和机侧变换器，该网侧变换器与该变压器电气连接，该机侧变换器与该发电机电气连接，该发电机与该风力机机械连接，该风力机安装于该塔筒顶部，该变压器的高压侧绕组通过高压侧开关与外部电网相连接；其特征在于，该变压器的低压侧绕组包括至少一套提供功率接口的低压侧绕组A，各所述低压侧绕组A对应的漏感标幺值大于等于5％，并通过其功率接口经低压侧开关与所述网侧变换器连接；该变流器包括与所述控制器连接的电压采样电路；该电压采样电路设置在该变压器的高压侧绕组上，或该变压器的低压侧绕组包括至少一套提供信号接口的低压侧绕组B，该电压采样电路设置在该低压侧绕组B的信号接口上。在本技术的风力发电机组中，所述发电机为双馈式发电机；所述变压器包括一套所述低压侧绕组A，该低压侧绕组A的功率接口通过低压侧开关连接所述变流器的网侧变换器，并经并网开关连接所述双馈式发电机的定子绕组；或所述变压器包括两套所述低压侧绕组A，一套所述低压侧绕组A1的功率接口通过低压侧开关一与所述变流器的网侧变换器连接，另一套所述低压侧绕组A2的功率接口通过低压侧开关二经并网开关与所述双馈式发电机的定子绕组连接。在本技术的风力发电机组中，所述低压侧绕组A2的电压额定值高于所述低压侧绕组A1的电压额定值；所述低压侧绕组A的功率接口通过低压侧开关经过流保护装置连接所述变流器的网侧变换器。在本技术的风力发电机组中，所述发电机为同步发电机或异步发电机；所述变压器包括一套所述低压侧绕组A，该低压侧绕组A的功率接口通过低压侧开关经过流保护装置连接所述变流器的网侧变换器，该变流器的机侧变换器连接所述发电机的定子。在本技术的风力发电机组中，所述发电机为同步发电机或异步发电机；所述变压器包括至少两套所述低压侧绕组A，所述变流器包含与所述变压器的低压侧绕组A的相同数量的网侧变换器；所述变压器的低压侧绕组A与所述变流器的网侧变换器一一对应相连接。在本技术的风力发电机组中，所述变流器的网侧变换器在直流侧串联连接或并列连接后，与所述机侧变换器的直流侧相连接。在本技术的风力发电机组中，所述低压侧绕组B还提供功率接口，为风力发电机组的内部设备供电。在本技术的风力发电机组中，所述变压器的低压侧漏感标幺值大于等于高压侧漏感标幺值。在本技术的风力发电机组中，所述变压器和所述变流器分层布置安装在所述塔筒内；或所述变压器和所述变流器分层布置或同层布置安装在一个机柜内。在本技术的风力发电机组中，所述低压侧开关设置在所述变流器内或设置在所述变压器内；所述电压采样电路为电压互感器、电压霍尔传感器、电阻分压电路或者线性光耦。实施本技术的风力发电机组，与现有技术比较，其有益效果是：1.将风力发电机组的变压器和变流器电路进行集成，充分利用变压器低压侧绕组漏感实现变流器网侧变换器交流侧的滤波，无需设置变流器滤波电路，同时减少了低压侧开关的使用数量，降低了风力发电机组的电路成本；2.将风力发电机组的变压器和变流器共同安装在塔筒或机柜内，缩短了变压器与变流器之间的连接距离，大大降低了安装所需的大电流电缆用量，降低了风力发电机组的建设成本。附图说明图1是现有双馈型风力发电机组的系统组成示意图。图2是现有全功率型风力发电机组的系统组成示意图。图3是本技术风力发电机组的基本组成示意图。图4是本技术风力发电机组实施例一的系统组成示意图(双馈型)。图5是本技术风力发电机组实施例二的系统组成示意图(双馈型)。图6是本技术风力发电机组实施例三的系统组成示意图(全功率型)。图7是本技术风力发电机组实施例四的系统组成示意图(全功率型)。图8是本技术风力发电机组实施例五的系统组成示意图(全功率型)。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明：如图3所示，本技术的风力发电机组包括依次连接的变压器、变流器、发电机、风力机和塔筒(图中未示出)。变流器包括控制器、网侧变换器和机侧变换器。网侧变换器与机侧变换器通过直流母线相连接，并分别与控制器控制连接。网侧变换器与变压器电气连接，机侧变换器与发电机电气连接。发电机与风力机机械连接，风力机安装于塔筒顶部。变压器的高压侧绕组通过高压侧开关与外部电网相连接。变压器低压侧绕组包括低压侧绕组A与低压侧绕组B，低压侧绕组A提供功率接口，低压侧绕组B提供信号接口。设计时保证低压侧绕组A对应的漏感标幺值大于等于5％，通过低压侧绕组A的功率接口经低压侧开关与网侧变换器连接。低压侧绕组B通过其信号接口与控制器连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组，包括依次连接的变压器、变流器、发电机、风力机和塔筒；该变流器包括控制器、与该控制器控制连接并通过直流母线相连接的网侧变换器和机侧变换器，该网侧变换器与该变压器电气连接，该机侧变换器与该发电机电气连接，该发电机与该风力机机械连接，该风力机安装于该塔筒顶部，该变压器的高压侧绕组通过高压侧开关与外部电网相连接；其特征在于，该变压器的低压侧绕组包括至少一套提供功率接口的低压侧绕组A，各所述低压侧绕组A对应的漏感标幺值大于等于5％，并通过其功率接口经低压侧开关与所述网侧变换器连接；该变流器包括与所述控制器连接的电压采样电路；该电压采样电路设置在该变压器的高压侧绕组上，或该变压器的低压侧绕组包括至少一套提供信号接口的低压侧绕组B，该电压采样电路设置在该低压侧绕组B的信号接口上。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组，包括依次连接的变压器、变流器、发电机、风力机和塔筒；该变流器包括控制器、与该控制器控制连接并通过直流母线相连接的网侧变换器和机侧变换器，该网侧变换器与该变压器电气连接，该机侧变换器与该发电机电气连接，该发电机与该风力机机械连接，该风力机安装于该塔筒顶部，该变压器的高压侧绕组通过高压侧开关与外部电网相连接；其特征在于，该变压器的低压侧绕组包括至少一套提供功率接口的低压侧绕组A，各所述低压侧绕组A对应的漏感标幺值大于等于5％，并通过其功率接口经低压侧开关与所述网侧变换器连接；该变流器包括与所述控制器连接的电压采样电路；该电压采样电路设置在该变压器的高压侧绕组上，或该变压器的低压侧绕组包括至少一套提供信号接口的低压侧绕组B，该电压采样电路设置在该低压侧绕组B的信号接口上。2.如权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述发电机为双馈式发电机；所述变压器包括一套所述低压侧绕组A，该低压侧绕组A的功率接口通过低压侧开关连接所述变流器的网侧变换器，并经并网开关连接所述双馈式发电机的定子绕组；或所述变压器包括两套所述低压侧绕组A，一套所述低压侧绕组A1的功率接口通过低压侧开关一与所述变流器的网侧变换器连接，另一套所述低压侧绕组A2的功率接口通过低压侧开关二经并网开关与所述双馈式发电机的定子绕组连接。3.如权利要求2所述的风力发电机组，其特征在于，所述低压侧绕组A2的电压额定值高于所述低压侧绕组A1的电压额定值；所述低压侧绕组A的功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：周党生，盛小军，
申请(专利权)人：深圳市长昊机电有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44