直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统技术方案

本申请提出了一种直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统，包括：风轮和与风轮对应的电机连接，风电机组的输出端分别与整流器的输入端连接，第一整流器、第二整流器、第三整流器和第四整流器的输出正端与逆变器的输入正端连接，第一整流器、第二整流器、第三整流器和第四整流器的输出负端与逆变器的输入负端连接，逆变器的输出端与并网变压器的输入端连接。本申请采用两台双绕组单转子永磁同步发电机，以提高机组能量密度和发电效率，增强系统故障冗余度和可靠性；在变流系统直流侧电压不变的基础上通过汇集电流增加系统输出功率，将网侧逆变器由四个减少为一个，降低了设备重量和成本，减少了系统损耗，提高了并网发电的效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统


[0001]本申请涉及风力发电
，尤其涉及一种直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统。

技术介绍

[0002]近年来，全球可再生能源利用年增长率达到25％，可再生能源的利用将以电力行业为主导，非水力可再生能源的发电比例将扩大两倍。风能发电作为除水力发电外技术最成熟的一种可再生能源发电，其装机容量占整个可再生能源发电装机总容量的绝大部分，但是电力电子器件性能的限制，给大容量风电机组的研制及应用造成了一定的瓶颈，如何合理地构建并网系统成为业界亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本申请的第一个目的在于提出一种直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统，以提高机组能量密度和发电效率，增强系统故障冗余度和可靠性，增加系统输出功率，降低设备重量和成本，减少系统损耗，提高并网发电效率。
[0005]为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统，包括：风电机组、五端口变流器和并网变压器，其中，所述风电机组包括风轮和与所述风轮对应的电机，所述五端口变流器包括第一整流器、第二整流器、第三整流器、第四整流器和逆变器；所述风轮和所述与所述风轮对应的电机连接；所述风电机组的第一输出端与所述第一整流器的输入端连接，所述风电机组的第二输出端与所述第二整流器的输入端连接，所述风电机组的第三输出端与所述第三整流器的输入端连接，所述风电机组的第四输出端与所述第四整流器的输入端连接，所述第一整流器的输出正端与所述逆变器的输入正端连接，所述第一整流器的输出负端与所述逆变器的输入负端连接，所述第二整流器的输出正端与所述逆变器的输入正端连接，所述第二整流器的输出负端与所述逆变器的输入负端连接，所述第三整流器的输出正端与所述逆变器的输入正端连接，所述第三整流器的输出负端与所述逆变器的输入负端连接，所述逆变器的输出端与所述并网变压器的输入端连接。
[0006]本申请实施例提出的直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统，风轮和与风轮对应的电机连接，风电机组的第一输出端与第一整流器的输入端连接，风电机组的第二输出端与第二整流器的输入端连接，风电机组的第三输出端与第三整流器的输入端连接，风电机组的第四输出端与第四整流器的输入端连接，第一整流器的输出正端与逆变器的输入正端连接，第一整流器的输出负端与逆变器的输入负端连接，第二整流器的输出正端与逆变器的输入正端连接，第二整流器的输出负端与逆变器的输入负端连接，第三整流器的输出正端与逆变器的输入正端连接，第三整流器的输出负端与逆变器的输入负端连接，逆变器的输出端与并网变压器的输入端连接。本申请实施例提出的直流并联四输入单输出统
一并网风力发电系统，采用两个三叶片风轮拖动两台双绕组单转子永磁同步发电机，经五端口变流器连接并网，实现了并联汇流功能，本申请采用两台双绕组同步发电机组合为风电机组，提高了机组能量密度和发电效率，增强了系统故障冗余度和可靠性；在变流系统直流侧电压不变的基础上通过汇集电流增加系统输出功率，将网侧逆变器由两个减少为一个，降低了设备重量和成本，减少了系统损耗，提高了并网发电的效率。
[0007]根据本申请的一个实施例，所述电机为永磁同步发电机。
[0008]根据本申请的一个实施例，所述风电机组包括第一风机和第二风机；所述第一风机包括第一风轮和与所述第一风轮连接的第一电机，所述第一电机的第一输出端作为所述风电机组的第一输出端，所述第一电机的第二输出端作为所述风电机组的第二输出端；所述第二风机包括第二风轮和与所述第二风轮连接的第二电机，所述第二电机的第一输出端作为所述风电机组的第三输出端，所述第二电机的第二输出端作为所述风电机组的第四输出端。
[0009]根据本申请的一个实施例，所述第一电机和第二电机为双绕组单转子电机。
[0010]根据本申请的一个实施例，所述第一整流器、所述第二整流器、所述第三整流器和所述第四整流器为全功率整流器，所述逆变器为全功率逆变器。
[0011]根据本申请的一个实施例，所述风轮为三叶片风轮。
[0012]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0013]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0014]图1是根据本申请一个实施例的直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统的结构示意图。
[0015]图2是根据本申请另一个实施例的直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统中风电机组的结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0017]下面结合附图来描述本申请实施例的直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统。
[0018]图1是根据本申请一个实施例的直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统的结构示意图，如图1所示，本申请实施例的直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统具体可包括：风电机组101、五端口变流器102和并网变压器103，其中：
[0019]风电机组101包括风轮1011和与风轮对应的电机1012，五端口变流器102包括第一整流器1021、第二整流器1022、第三整流器1023、第四整流器1024和逆变器1025。
[0020]风轮1011和与风轮对应的电机1012连接，风电机组101用于通过第一输出端输出
第一交流电压信号U1和第一交流电流信号I1，通过第二输出端输出第二交流电压信号U2和第二交流电流信号I2，通过第三输出端输出第三交流电压信号U3和第三交流电流信号I3，通过第四输出端输出第四交流电压信号U4和第四交流电流信号I4。其中，电机1012具体可为永磁同步发电机，风轮1011具体可为三叶片风轮。
[0021]风电机组101的第一输出端通过三相线路与第一整流器1021的输入端连接，风电机组101的第二输出端通过三相线路与第二整流器1022的输入端连接，风电机组101的第三输出端通过三相线路与第三整流器1023的输入端连接，风电机组101的第四输出端通过三相线路与第四整流器1024的输入端连接，第一整流器1021的输出正端通过直流母线与逆变器1025的输入正端连接，第一整流器1021的输出负端通过直流母线与逆变器1025的输入负端连接，第二整流器1022的输出正端通过直流母线与逆变器1025的输入正端连接，第二整流器1022的输出负端通过直流母线与逆变器1025的输入负端连接，第三整流器1023的输出正端通过直流母线与逆变器1025的输入正端连接，第三整流器1023的输出负端通过直流母线与逆变器1025的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流并联四输入单输出统一并网风力发电系统，其特征在于，包括：风电机组、五端口变流器和并网变压器，其中，所述风电机组包括风轮和与所述风轮对应的电机，所述五端口变流器包括第一整流器、第二整流器、第三整流器、第四整流器和逆变器；所述风轮和所述与所述风轮对应的电机连接；所述风电机组的第一输出端与所述第一整流器的输入端连接，所述风电机组的第二输出端与所述第二整流器的输入端连接，所述风电机组的第三输出端与所述第三整流器的输入端连接，所述风电机组的第四输出端与所述第四整流器的输入端连接，所述第一整流器的输出正端与所述逆变器的输入正端连接，所述第一整流器的输出负端与所述逆变器的输入负端连接，所述第二整流器的输出正端与所述逆变器的输入正端连接，所述第二整流器的输出负端与所述逆变器的输入负端连接，所述第三整流器的输出正端与所述逆变器的输入正端连接，所述第三整流器的输出负端与所述逆变器的输入负端连接，所述逆变器的输出端与所述并网变压器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的直流并联四输入单输出统一并网风力发...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦猛，郭小江，孙财新，付明志，李铮，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：