[实用新型]多风机整流并联风力发电控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多风机整流并联风力发电控制装置，特别涉及一种整流后直接并联到直流母线的多风机风力发电控制装置。 

背景技术

目前，我国小型风力发电机组已批量供应于移动通讯基站、街灯、路灯、庭院灯等，由传统的农、牧、渔民应用，逐步转向了工业、集体单位、公益事业应用，以及分布式供电系统应用，小型风力发电机组特别是20kW以下的风力发电机组应用非常广泛。 

随着小型风力发电的推广应用范围逐渐扩大，同一个供电系统可以由多个小型风机组成。由于风力发电机输出侧的电压、频率和相位各不相同，因此无法将所有风力发电机的输出直接并联向负载或者电网供电。通常做法是，对每个风力发电机的输出分别整流后通过DC/DC变换向蓄电池充电，利用蓄电池的缓冲作用向负载提供稳定的电力。如果是并网系统，则对每个风力发电机输出分别整流后通过DC/DC变换，再分别逆变然后通过并网电抗器与交流电网相连接。 

现有控制方法，因为采用分别控制模式，因此系统组成复杂，成本较高，可靠性比较低。同时为了节省占地面积，多个风机之间的间距较小，使得风机受到尾流效应的影响，每个风力发电机所发出的容量不均衡，降低了设备容量的利用率。这是因为，不受尾流影响的风机可以捕获较大功率，但是由于受控制器和发电机容量的限制，部分能量需要泄放掉；而受到尾流影响的风机，却无法捕获更高的能量，其风机和控制器的部分容量被闲置。而且，由于风能捕 获的不同，各个风机和控制器的负载和发热也不相同，从而影响到各系统寿命的差异。 

发明内容

本实用新型针对现有技术所存在的主要问题，提供一种多风机整流并联风力发电控制装置。利用该控制装置，可以简化控制系统，降低系统成本，并且可以有效降低风机尾流效应的影响，提高风力发电控制装置的容量利用率。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

一种多风机整流并联风力发电控制装置，包括： 

多台风力发电机组分别与各自的刹车控制模块和整流模块相连接，所有整流模块的直流输出侧并联在一起与泄荷控制模块和DC/DC控制模块相连接，DC/DC控制模块的输出端与蓄电池相连接，并向负载供电。全数字化控制模块分别与刹车控制模块、泄荷控制模块、DC/DC控制模块的控制端口相连接。多台风力发电机经过整流以后输出并联在直流母线上。泄荷控制模块主要用于风速较大时，将风力发电机的部分输出电能泄放掉，以保证系统平衡。刹车控制模块用于停机控制。DC/DC控制模块可以将风力发电机不稳定的输出电压变换成需要的直流电压给负载和蓄电池供电。全数字化控制模块采用先进的DSP为控制核心，对所有系统组成部分进行检测和控制。 

所述刹车控制模块由三相交流接触器、二极管、短路条组成，其中短路条接在三相交流接触器的一侧触点上，二极管与三相交流接触器的控制绕组并联。当系统需要使风力发电机停止工作时，给三相交流接触器的控制绕组通电，使三相交流接触器触点吸合，这时风力发电机的输出端通过短路条短接制动。其中二极管的作用是为三相交流接触器的控制绕组断开时提供续流通道。 

所述泄荷控制模块由泄荷电阻、功率开关、续流二极管组成，其中泄荷电 阻与控制功率开关相串联并与风力发电机整流输出直流母线相连接，续流二极管与泄荷电阻并联。当风力发电机需要泄荷时，全数字化控制模块控制功率开关的门极占空比，从而控制流过泄荷电阻的电流大小，实现无级泄荷功能。 

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点： 

1、本实用新型结构简单，容易操作，安全可靠，成本低，适用于多风力发电机供电系统； 

2、本实用新型能够消除尾流效应的影响使多台风力发电机的风能捕获均衡； 

3、本实用新型能够使多台风机的输出更加平稳，各个风机的负荷也更加均衡。 

附图说明

图1是本实用新型多风机整流并联风力发电控制装置； 

图2是本实用新型中刹车控制模块； 

图3是本实用新型中泄荷控制模块。 

具体实施方式

下面结合附图1至附图3对本实用新型作进一步说明，本实用新型的较佳实施例为：