[实用新型]风力发电机组机侧滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电领域，具体而言，涉及一种风力发电机组机侧滤波装置。

背景技术

兆瓦级变速恒频双馈风力发电系统中，塔架的高度一般在70米以上，如果把变频器和发电机都放在塔顶的机舱内，会给变频器的安装及维修带来不便。尤其目前高原机型的需要，为便于变频器维护，更应将变频器放在塔基。若把变频器放在塔基，则需经过至少70米的长电缆将机侧PWM变频器连接至电机转子侧。由于变频器采用高频可关断器件，其输出的脉冲电压du/dt较高，当变频器和电机转子侧用电缆连接时，如果阻抗不匹配，则会在电机转子侧产生过电压。过电压的大小与电缆长度、脉冲信号的上升时间、传输速度以及反射系数等因素有关。过电压以及du/dt过大不仅要增加电机的绝缘能力，还会使绕组和转子集电环的寿命降低，电机转子侧波形也会变差。

传统的机侧du/dt滤波器一般采用四种方式：正弦波滤波器，变频器侧RLC滤波器，变频器侧LC滤波器加二极管钳位，电机侧RC滤波器。

正弦波滤波器需配置较大的电抗及电容，不利于成本控制和工程安装；变频器侧加RLC滤波器需电抗器电容电阻三者匹配才能实现，同时还需考虑电缆参数，此外滤波电阻上电流会较大，这需考虑电阻散热问题；变频器侧LC滤波器加二极管钳位可以将过电压限制在变频器直流母线电压，但容易造成电压上升时间过长，给系统动态性带来不利影响；机侧RC滤波器，滤波器中没有滤波电抗器，使得滤波器中电流脉动较大，对滤波电容的纹波电流提出了更高的要求，并且存在稳态时的滤波电阻有功消耗，降低了变换器效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电机组机侧滤波装置，用以抑制脉冲电压，限制机侧过电压，改善电机启动时间。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种风力发电机组机侧滤波装置，其包括：LCR滤波器和RC滤波器，其中

LCR滤波器连接在变频器侧，RC滤波器连接在发电机转子侧，LCR滤波器与RC滤波器串联；

LCR滤波器包括电抗、第一电容和第一电阻，电抗串联在变频器侧，第一电容和第一电阻串联之后再与电抗并联；

RC滤波器包括串联的第二电容和第二电阻。

较佳的，LCR滤波器与RC滤波器通过电缆串联。

在上述实施例中，变频器侧采用LCR滤波器，可以将输出电压做初步滤波，将过电压限制在一定的值，滤波电阻上的电流也能大大减少，减小电抗器的容量，同时满足电阻的功率的要求；转子侧采用RC滤波器可以将du/dt限制在较小的范围内，对电机启动时间不会造成影响，能够进一步抑制电压过冲，同时减少LCR滤波器电阻的电流；通过LCR滤波器同机侧RC滤波器相结合，达到抑制du/dt、限制机侧过电压、改善电机启动时间的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的风力发电机组机侧滤波装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一实施例的风力发电机组机侧滤波装置示意图。如图1所示，该滤波装置包括：LCR滤波器和RC滤波器，其中

LCR滤波器连接在变频器侧，RC滤波器连接在发电机5转子侧，LCR滤波器与RC滤波器串联；

LCR滤波器包括电抗1、第一电容2和第一电阻3，电抗1串联在变频器侧，第一电容2和第一电阻3串联之后再与电抗1并联；

RC滤波器包括串联的第二电容6和第二电阻7。

在图1的实施例中，LCR滤波器与RC滤波器通过长电缆4串联。