[实用新型]一种双馈发电机组部分并网系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力、水力或者火力发电技术领域，尤其涉及一种双馈发电机组部分并网系统。

背景技术

双馈式异步发电机向电网输出的功率由两部分组成，即直接从定子输出的功率和转子经变频器输出的功率。

例如风力机的机械速度是允许随着风速而变化的。通过对发电机的控制使风力机运行在最佳叶尖速比，从而使整个运行速度的范围内均有最佳功率系数。当发电机的转速低于气隙旋转磁场的转速时，发电机处于亚同步速运行，为了保证发电机发出的频率与电网频率一致，需要变频器向发电机转子提供正相序励磁，给转子绕组输入一个其旋转磁场方向与转子机械方向相同的励磁电流，此时，转子的制动转矩与转子的机械转向相反，转子的电流必须与转子的感应反电动势反方向，转差率减小，定子向电网馈送电功率，而变频器向转子绕组输入功率；当发电机的转速高于气隙旋转磁场的转速时，发电机处于超同步速运行，为了保证发电机发出的频率与电网频率一致，需要给转子绕组输入一个其旋转磁场方向与转子机械方向相反的励磁电流，此时变频器向发电机转子提供负相序励磁，以加大转差率，变频器从转子绕组吸收功率；当发电机的转速等于气隙旋转磁场的转速时，发电机处于同步速运行，变频器应向转子提供直流励磁，此时，转子的制动转矩与转子的机械转向相反，与转子感生电流产生的转矩同方向，定子和转子都向电网馈送电功率。风力发电的弃风是由于当地电网接纳能力不足和风电不稳定等自身特点导致的部分风电场风机暂停，弃风限电问题导致的风电场运行经济性下降，弃风限电的主要原因是并网难题，风电出力不稳定，需要其他电源为其提供无偿调峰服务，需建设抽水蓄能、燃气发电等调峰、调频电源，在调峰容量紧缺时，弃风限电特别严重，优化规划电源结构和电网布局，扩大风电消纳市场，还需要通过科技创新，推动风电生产和消费的协调。

与风力发电相似，水力发电中的水轮机也可以根据所在工况下的工作水头、流量等参数通过双馈异步发电机实现变速运行以提高水轮机的运行效率，改善运行状况。

发明内容

本实用新型的目的在于降低风速波动或水轮机工作水头及流量变化时发电机组输出功率对电网的影响，提供一种双馈发电机组部分并网系统；将定子绕组输出的较稳定的功率直接并入交流电网，可使双馈异步发电机组作为电网的基本电源，提高电网运行的稳定性；而转子输出的功率则转化为其他形式的能源储存或消耗掉。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种双馈发电机组部分并网系统，包括测量控制模块、原动机及其传动与增速模块、双馈异步发电机、升压变压器、交流电网、发电机侧变流器、电网侧整流器、能源转换模块；

所述测量控制模块依次连接原动机及其传动与增速模块、双馈异步发电机、升压变压器、交流电网；

所述发电机侧变流器连接电网侧整流器；

所述能源转换模块分别与发电机侧变流器和电网侧整流器连接；

所述发电机侧变流器与双馈异步发电机连接，所述电网侧整流器还与升压变压器连接。

发电机侧变流器连接双馈异步发电机的转子励磁绕组。

所述原动机包括风力发电机、水力发电机或者火力发电机。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本实用新型，根据双馈异步发电机的运行状态，将发动机定子线圈输出较稳定的有功功率并入电网，而将发电机功率波动较大的转子线圈输出的功率送到水电解槽或供热等能源转换模块，将其转化为其他形式的能源储存或消耗掉，如用于风力发电场时可降低风速波动时风力发电机组定子输出功率对电网的影响，甚至可以使双馈风力发电机组作为电网的基本电源，提高电网运行的稳定性；而应用于水力发电时可提高水轮机的能源转换效率，改善水轮机的运行工况。

本实用新型技术手段简便易行、成本低廉、易于实现，具有突出的技术效果。

本实用新型可广泛应用于风力、水力或者火力发电场。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

如图1所示。本实用新型双馈发电机组部分并网系统，包括测量控制模块、原动机及其传动与增速模块、双馈异步发电机、升压变压器、交流电网、发电机侧变流器、电网侧整流器、能源转换模块；

所述测量控制模块依次连接原动机及其传动与增速模块、双馈异步发电机、升压变压器、交流电网；

所述发电机侧变流器连接电网侧整流器；