[实用新型]一种近海风电场3MW永磁直驱风力发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电系统，尤其是涉及一种近海风电场3MW永磁直驱风力发电系统。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量愈大，全球的风能约为2.74×10⁹MW，其中可利用的风能为2×10⁷MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来。如图1所示，现有的海上风力发电系统一般包括总控制器、升压变压器、整流器、风轮、永磁直驱发电机、交流局域电网、逆变器、大电网，总控制器分别与升压变压器、整流器、风轮、永磁直驱发电机、逆变器连接，风轮、永磁直驱发电机、整流器、逆变器、升压变压器、交流局域电网、大电网依次连接，这种发电系统存在以下缺陷：可靠性不高，海上部件比较多，海上的交流局域电网比较复杂，故障概率比较高，设备投资及运行费用高。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、成本低的近海风电场3MW永磁直驱风力发电系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种近海风电场3MW永磁直驱风力发电系统，包括海上发电子系统、陆上电能变流子系统，所述的海上发电子系统包括总控制器、升压变压器、整流器，所述的陆上电能变流子系统包括高压逆变器和大电网，其特征在于，所述的海上发电子系统还包括风轮、永磁直驱发电机、直流局域电网，所述的陆上电能变流子系统还包括高压逆变器，所述的总控制器分别与风轮、永磁直驱发电机、升压变压器、整流器、直流局域电网、高压逆变器连接，所述的风轮、永磁直驱发电机、升压变压器、整流器、直流局域电网依次连接，所述的直流局域电网与高压逆变器连接，所述的高压逆变器与大电网连接。

所述的直流局域电网通过高压直流电缆与高压逆变器连接。

所述的风轮的直径为90m。

所述的永磁直驱发电机的功率为3000KW。

所述的高压逆变器为三电平逆变器。

与现有技术相比，本实用新型具有可靠性高，海上部件少，在寿命期内不需要更换大型部件；并使海上风机的直流局域电网变得更简单、可靠，大大降低故障概率。可以降低设备投资及运行费用15～25％左右。

附图说明

图1为现有的发电系统的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图2所示，一种近海风电场3MW永磁直驱风力发电系统，包括海上发电子系统2、陆上电能变流子系统1，所述的海上发电子系统2包括总控制器26、升压变压器23、整流器24、风轮21、永磁直驱发电机22、直流局域电网25，所述的陆上电能变流子系统1包括大电网12、高压逆变器11，所述的总控制器26分别与风轮21、永磁直驱发电机22、升压变压器23、整流器24、直流局域电网25、高压逆变器11连接，所述的风轮21、永磁直驱发电机22、升压变压器23、整流器24、直流局域电网25依次连接，所述的直流局域电网25与高压逆变器11连接，所述的高压逆变器11与大电网12连接。

发电系统的各部件参数如下：

风轮21直径：90m；

叶片数：3叶片；

叶片材料：目芯复合材料；

切入风速：3m/s；

额定风速：12m/s；

工作风速范围：3m/s～25m/s；

切出风速：25m/s；

抗大风能力：大于65m/s

扫掠面积：5024m²；

风能利用率≥0.45；

调速方式：变浆调节；

塔架高度：圆筒形70m。

永磁直驱发电机22型式：稀土永磁直驱同步发电机；

额定功率：3000kW；

最大功率：2500KVA；

额定转速：16r/min；

工作转速范围：10-16r/min；

电机最高频率：16Hz；

电机输出电压：线电压650VAC-900VAC；

发电机效率：≥0.98。

升压变压器23：3600KVA/35KV；

高压逆变器11：35KV/3600KW。

本发明的技术特点：

(1)永磁直驱发电机22为空心轴，停机时维护人员可从机舱通过空心轴进入叶轮毂，对风轮内部零件的维护提供了方便。