[发明专利]一种采用多套绕组发电机的风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机组，具体涉及一种采用多套绕组发电机的风力发电机组。

背景技术

如图1所示，风力发电机组包括依次连接的变压器11、变流器12、发电机14和风机15，其中，变流器12连接发电机14的定子。在兆瓦级风力发电机组中，目前普遍采用690V电压等级的中压电机和中压变流器，特别是690V电压等级的中压变流器具备较好的经济性。

随着风力发电的不断发展，风机功率不断提高，发动机功率呈现不断提高的趋势，如风力发电机组继续采用690V电压等级的电机和变流器的中压方案，则变压器11、变流器12、发电机14的电流及变流器12与发电机14之间的导线上的电流都会上升，带来工程设计困难和制造成本急剧上升等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种采用多套绕组发电机的风力发电机组，克服现有技术存在的风力发电机机组设计困难、制造成本急剧上升的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种采用多套绕组发电机的风力发电机组，包括依次连接的变压器、变流器、多套绕组发电机和风机，其特征在于，

所述多套绕组发电机包括至少两套绕组，每套绕组包括三个三相绕组；

所述变流器包括三个功率单元链，每个功率单元链的功率单元数量与所述多套绕组发电机的绕组套数相等，一个所述功率单元输入端对应连接所述多套绕组发电机的一个三相绕组，同一所述功率单元链的功率单元输出端级联；所述功率单元链一端连接所述变压器的副边、另一端连接同一公共参考点；

所述功率单元为将三相电转为单相电的电路单元。

在本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组中，所述多套绕组发电机的各套绕组的三个三相绕组均为三个单相绕组相连接而成，所述三相绕组的连接方法均为三角形接法或均为星形接法。

在本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组中，所述多套绕组发电机的各套绕组的三个三相绕组均为三个单相绕组相连接而成，所述三相绕组的连接方法包括三角形接法和星形接法。

在本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组中，所述功率单元包括由直流母线连接起来的三相可控桥、母线电容和H型单相桥。

在本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组中，所述三相可控桥为两电平三相可控桥或三电平三相可控桥。

在本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组中，所述H型单相桥为两电平H型单相桥或三电平H型单相桥。

在本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组中，所述功率单元包括由直流母线连接起来的三相不控桥、母线电容和H型单相桥。

在本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组中，所述功率单元包括由直流母线连接起来的三相不控桥、升压电路和H型单相桥，所属升压电压包括电抗、可控功率半导体、功率二极管和直流电容，该升压电路连接在所述三相不控桥和H型单相桥之间。

实施本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组，与现有技术比较，其有益效果是：

1.通过采用成本较低的多套绕组发电机和变流器功率单元级联，实现变压器副边电压提升(如提升至3300V、6600V、10000V等)，降低多套绕组发电机的风力发电机系统中各电气部件及连接导线的电流等级，从而达到降低工程设计困难和总体制造成本的目的。

2.结构简单，实施方便。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有多套绕组风力发电机组的基本组成示意图。

图2是本发明采用多套绕组发电机的风力发电机组构成及连接关系示意图。

图3是本发明采用多套绕组发电机的风力发电机组中变流器功率单元的一种实施方式。

图4是本发明采用多套绕组发电机的风力发电机组中变流器功率单元的另一种实施方式。

图5是本发明采用多套绕组发电机的风力发电机组中变流器功率单元的另一种实施方式。

图6是本发明采用多套绕组发电机的风力发电机组中变流器功率单元的另一种实施方式。

具体实施方式

如图2所示，本发明的采用多套绕组发电机的风力发电机组包括依次连接的变压器11、变流器、多套绕组发电机24和风机(图中未示出)。

多套绕组发电机24包括至少两套绕组(本实施例采用三套绕组)，每套绕组包括三个三相绕组。