[发明专利]一种大功率风力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电系统，尤指一种大功率风力发电系统，属于风力发电设备技术领域。

背景技术

随着社会的发展，人们对能源的需求越来越大，水能被人们基本开发殆尽；而石油、煤等资源是不可再生资源，用一点就少一点，预计100年以后，石油、煤等资源将消耗完，而且石油、煤等资源的燃烧是会污染环境的；因而近年来，人们开始寻找新的可再生能源，风能是一种非常好的可再生能源，且其无污染。风力发电由风作为动力，驱动发电机发电；因风力的大小不稳定，造成发电机的频率和电压不稳定，作为清洁能源存在很大缺陷，并网后影响电网的质量。

目前，都采用高压真空断路或高压真空交流接触以来切换并网或离网，因高压真空断路、真空交流接触都是机械和电的控制的结合，控制时间都是以S计算的，而检测50HZ的零点必须在μs级控制；根本无法保证在波形过零点切换，如在波形最高点切换，严重地造成干扰源。严重影响并网的电源质量。风力变化比较大，有时并网频繁造成电网频繁的波形畸变。

现有的风力发电系统中，无采样、随机发电，无法实时了解整个系统的适应状况，无法实时控制，遥控、遥测波形的情况，实时调整。

风力发电具有以下特点：变压器空载时间长，风力发电一般具有明显的季节性，变压器的年负载率平均只有30％左右，风力发电主要设备投资成本高，要求设备的损耗尽量低，过载时间短，风力发电用变压器运行寿命比一般变压器长；风力发电用变压器使用环境恶劣，要求设计风力发电用变压器要考虑变压器的电场分布，提高抗冲击能力。因而普通的变压器，很难满足风力发电的需要，因而迫切需要开发一种新的满足需要的风力发电用变压器。

现有的风力发电系统，一般只有2或3兆瓦，不能满足现实的需要，我们开发了一种大功率风力发电系统；其发电量在5兆瓦以上。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种大功率风力发电系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大功率风力发电系统，包括风力发电机、零点切换电路、智能控制系统、风力发电用变压器、用电网络；所述风力发电用变压器设置在零点切换电路中，用来将风力发电机发出来的电进行变压从而并与用电网络；所述零点切换电路设置在风力发电机与用电网络之间；所述智能控制系统，用来控制风力发电机，使其根据控制参数进行发电；所述风力发电机，包括智能模糊控制器、PID液压阀、风门、风力传感器、转速传感器；所述风力传感器与智能模糊控制器相连；所述转速传感器探测发电机转子的转速，并与智能模糊控制器相连；所述智能模糊控制器通过分析风力传感器和转速传感器传输来的数据控制所述PID液压阀对风门进行调节；当风力大时，调小风门；当风力小时，调大风门；达到控制转子转速的波动在3％以下。

优选的，所述零点切换电路与风力发电机、用电网络之间采用可控硅过零触发开关实现连通。

优选的，所述智能控制系统，包含电力采样分析、DCS机算机、变电站调节系统；所述电力采样分析一端与风力发电机相连，另一端与DCS计算机相连；所述变电站调节系统一端与DCS计算机相连，另一端与风力发电机相连；所述风力发电机发出来的电，经电力采样分析采样分析，然后把分析数据传给DCS计算机；所述DCS计算机用来控制变电站调节系统；所述变电站调节系统中新的数据传给风力发电机，所述风力发电机重新设定参数发电。

优选的，所述风力发电用变压器，包括上段部分、下段部分、角环；所述上段部分设置在下段部分的上部；所述角环设置在上段部分、下段部分的转角处；所述风力发电用变压器的磁密Bo为15-16.5千高斯。

优选的，所述风力发电用变压器，所述风力发电用变压器的高压侧采用D联结；所述所述风力发电用变压器的低压侧采用yn联结。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的大功率风力发电系统，通过将风力数据和风力带动的发电机转子的转速数据传输给智能模糊控制器，由智能模糊控制器进行计算，然后控制PID液压阀来控制风门的大小，使发电机转轴转速波动在3％以下，由此，本发明所述的风力发电机发电可以和火力发电一样并网，不用变频装置，没有载波频率，大大的减低去电网的干扰设置，真正做到风力发电作为清洁电源；降低了成本；减少了故障率；所述的零点切换电路，由于可控硅过零触发开关的反应时间是μs级，电路切换时间非常短，且不产生电弧，保证在零点切换，对电源的干扰非常小，可以避免对用电电网的波形畸变；所述智能控制系统可以使本发明具有自愈功能，达到无人值班；所述的风力发电用变压器，空载损耗要求低，过载能力强，适用于恶劣环境。