本发明专利技术公开了一种直流风电机组的模块化变流装置。直流风电机组包括发电机和模块化变流装置，发电机用于将风能转化为第一交流电能；模块化变流装置包括：机组变压器和网侧变流器；其中，网侧变流器包括多个变流子模块，多个变流子模块的输出端串联连接；发电机的输出端与机组变压器的输入端连接，机组变压器的输出侧绕组的输出端与变流子模块的输入端连接；机组变压器用于将第一交流电能转化为第二交流电能，网侧变流器用于将第二交流电能转化为直流电能。由此，本方案中将变压器设置在机组侧，简化了直流风电机组的模块化变流装置的电路结构，同时采用模块化的变流器结构便于提升风电机组容量，降低变流器成本。降低变流器成本。降低变流器成本。
【技术实现步骤摘要】
一种直流风电机组的模块化变流装置
[0001]本专利技术涉及能源
，特别涉及一种直流风电机组的模块化变流装置。
技术介绍
[0002]目前，随着能源短缺问题的加重，人们急需开发新能源来满足人们的能源需求。风力发电具有可再生、环保等优点得到了广泛应用，尤其海上风电是风力发电的重要领域。风力发电汇集系统是汇集风力发电机组电能，并输送到风电场升压变电站或用电负荷的电力连接系统。然而，相关技术中的直流风电机组的模块化变流装置，存在容量较小的问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种直流风电机组的模块化变流装置，将变压器设置在机组侧，简化了直流风电机组的模块化变流装置的电路结构，同时采用模块化的变流器结构便于提升风电机组容量，降低变流器成本，且网侧变流器的开关频率较低，降低了模块化变流装置的控制难度和运行损耗。
[0005]本专利技术第一方面实施例提出了一种直流风电机组的模块化变流装置，所述直流风电机组包括发电机和模块化变流装置，所述发电机用于将风能转化为第一交流电能；
[0006]所述模块化变流装置包括：机组变压器和网侧变流器；其中，所述网侧变流器包括多个变流子模块，所述多个变流子模块的输出端串联连接；所述发电机的输出端与所述机组变压器的输入端连接，所述机组变压器的输出侧绕组的输出端与所述变流子模块的输入端连接；所述机组变压器用于将所述第一交流电能转化为第二交流电能，所述网侧变流器用于将所述第二交流电能转化为直流电能。
[0007]本专利技术实施例的直流风电机组的模块化变流装置，将变压器设置在机组侧，简化了直流风电机组的模块化变流装置的电路结构，同时采用模块化的变流器结构便于提升风电机组容量，降低变流器成本，且网侧变流器的开关频率较低，降低了模块化变流装置的控制难度和运行损耗。
[0008]另外，根据本专利技术上述实施例提出的直流风电机组的模块化变流装置还可以具有如下附加的技术特征：
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述第一交流电能的电压等级高于所述第一交流电能的电压等级。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述网侧变流器输出所述直流电能，多个所述直流风电机组的所述网侧变流器的输出端串联连接，串联连接的所述多个所述直流风电机组组成一个风机串，所述风机串的输出端与直流海缆连接。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，风力发电汇集系统由多个所述直流风电机组和所述直流海缆组成，所述风力发电汇集系统的输出端与陆上换电站的输入端连接。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述机组变压器为多绕组变压器。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述机组变压器的输入侧绕组为三相绕组，输出侧绕组包括多个子绕组，每个子绕组为三相绕组或者单相绕组。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述机组变压器为隔离变压器。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述网侧变流器为AC
‑
DC变流器，所述变流子模块为AC
‑
DC变流模块。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述变流子模块的输出电压是直流电压，所述网侧变流器的输出电压为串联连接的多个所述变流子模块的输出电压的和值。
[0017]本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本专利技术上述的和/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：
[0019]图1为根据本专利技术一个实施例的直流风电机组的示意图；
[0020]图2为根据本专利技术一个实施例的直流风电机组的连接示意图；
[0021]图3为根据本专利技术一个实施例的风力发电汇集系统的示意图。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本专利技术的实施例，所述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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]下面结合附图来描述本专利技术实施例的直流风电机组的模块化变流装置。
[0024]图1为根据本专利技术一个实施例的直流风电机组的示意图。
[0025]如图1所示，本专利技术实施例的直流风电机组10，包括发电机1和模块化变流装置2。其中，模块化变流装置2包括机组变压器21和网侧变流器22。其中，网侧变流器22包括多个变流子模块221，多个变流子模块221的输出端串联连接。
[0026]本专利技术的实施例中，发电机1的输出端与机组变压器21的输入端连接，机组变压器21的输出侧绕组与变流子模块221的输入端连接。
[0027]本专利技术的实施例中，发电机1用于将风能转化为第一交流电能，机组变压器21用于将第一交流电能转化为第二交流电能，网侧变流器22用于将第二交流电能转化为直流电能。
[0028]在一种实施方式中，直流电能的电压等级高于第一交流电能的电压等级，此时模块化变流装置2可将发电机1输出的第一交流电能升压至直流电能。需要说明的是，第一交流电能的电压等级、直流电能的电压等级均可根据实际情况进行设置，这里不做过多限定。
[0029]在一种实施方式中，第二交流电能的电压等级高于第一交流电能的电压等级，此时机组变压器21为升压变压器，可将发电机1输出的第一交流电能升压至第二交流电能。需要说明的是，第一交流电能的电压等级、第二交流电能的电压等级均可根据实际情况进行设置，这里不做过多限定。
[0030]本专利技术的实施例中，机组变压器21、网侧变流器22的拓扑结构均可根据实际情况
进行设置，这里不做过多限定。
[0031]在一种实施方式中，机组变压器21为多绕组变压器，便于多个变流子模块221的输出端实现直流串联。比如，机组变压器21的输入侧绕组为三相绕组，输出侧绕组包括多个子绕组，每个子绕组为三相绕组或者单相绕组。
[0032]在一种实施方式中，机组变压器21为隔离变压器，此时机组变压器21可实现发电机1与网侧变流器22之间的电气隔离，有助于提高风电发电汇集系统的稳定性和可靠性。比如，机组变压器21可包括三相隔离变压器、单相隔离变压器。
[0033]在一种实施方式中，网侧变流器22为AC
‑
DC变流器，变流子模块221为AC
‑
DC变流模块。
[0034]在一种实施方式中，变流子模块221的输出电压是直流电压，网侧变流器22的输出电压为串联连接的多个变流子模块221的输出电压的和值，即网侧变流器22的输出电压也是直流电压。
[0035]在一种实施方式中，发电机1、机组变压器21、网侧变流器22中的至少一个的输出频率小于工频。应说明的是，发电机1、机组变压器21、网侧变流器22的输出频率均可根据实际情况进行设置，这里不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种直流风电机组的模块化变流装置，其特征在于，所述直流风电机组包括发电机和模块化变流装置，所述发电机用于将风能转化为第一交流电能；所述模块化变流装置包括：机组变压器和网侧变流器；其中，所述网侧变流器包括多个变流子模块，所述多个变流子模块的输出端串联连接；所述发电机的输出端与所述机组变压器的输入端连接，所述机组变压器的输出侧绕组的输出端与所述变流子模块的输入端连接；所述机组变压器用于将所述第一交流电能转化为第二交流电能，所述网侧变流器用于将所述第二交流电能转化为直流电能。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二交流电能的电压等级高于所述第一交流电能的电压等级。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网侧变流器输出所述直流电能，多个所述直流风电机组的所述网侧变流器的输出端串联连接，串联连接的所述多个所述直流风电机组组成一个风机串，所述风机串的输出端与直流海缆连接。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，风力发电汇集系统由多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑞斌，申旭辉，李春华，孙栩，秦猛，李铮，奚嘉雯，汤海雁，
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：
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