[实用新型]一种风力发电机组双模式变流器

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组变流器。

背景技术

双馈感应风力发电机组是目前国内外风电机组中的主流机型。但随着风能资源的利用率不断加大，针对目前双馈变流器在低风速时段脱网的局限性也越来越受到关注，为了更好的充分利用风资源，如何提高双馈式风力发电机组的运行效率是目前急需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种风力发电机组双模式变流器。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案风力发电机组双模式变流器，包括定子侧并网接触器、机侧变流器、中间直流环节、网侧变流器，所述风力发电机的定子通过定子侧并网接触器接入电网，所述风力发电机的转子通过与所述机侧变流器、中间直流环节、网侧变流器依次串联接入电网，其特征在于：所述风力发电机的定子侧安装有定子侧短接接触器，所述风力发电机转速低于预设值时，所述定子侧并网接触器断开，所述定子侧短接接触器闭合。

所述的风力发电机组双模式变流器，其特征在于：所述风力发电机的转子侧安装有电压检测器、电流检测器。

所述的风力发电机组双模式变流器，其特征在于：所述定子侧短接接触器的第2管脚、第4管脚、第6管脚用铜排短接，第1管脚、第3管脚、第5管脚分别接于风力发电机定子侧三相线上。

本实用新型的风力发电机组双模式变流器，在原有变流器拓扑图的基础上增加了定子短接接触器和转子侧电压测量，使风力发电机组在风速较低的情况下也能进行并网运行。本方案的风力发电机组低风速运行方案可在低风速时将定子进行短接，双馈电机（以下简称双馈机）变为鼠笼式异步电机（以下简称鼠笼机）进行发电，电能从转子侧功率单元流向网侧功率单元，进而实现并网发电运行。本方案既可保证风机稳定运行，又可以显著的提高双馈式风力发电机组的运行效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型所述风力发电机组低风速运行方案拓扑图；

图2为双馈机模式和鼠笼机模式的转速控制图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的风力发电机组双模式变流器，包括定子侧并网接触器1、机侧变流器2、中间直流环节3、网侧变流器4，所述风力发电机的定子5通过定子侧并网接触器1接入电网，所述风力发电机的转子6通过与所述机侧变流器2、中间直流环节3、网侧变流器4依次串联接入电网，所述风力发电机的定子侧安装有定子侧短接接触器7，所述风力发电机转速低于预设值时，所述定子侧并网接触器1断开，所述定子侧短接接触器7闭合。机组开始转变为鼠笼式异步发电机，将定子短接接触器安装于塔基平台底下，所述定子侧短接接触器7的第2管脚、第4管脚、第6管脚用铜排短接，第1管脚、第3管脚、第5管脚分别接于风力发电机定子侧三相线上。

为了控制的需要，增加转子侧电压检测器8、电流检测器9，并通过转子电压、电流的检测进行算法控制，因此硬件上还需增加低压配电的接触器和断路器。

本实用新型所述风力发电机组低风速运行方案的工作过程如下：

定义鼠笼机模式运行最低转速为v1，最高转速为v3；双馈机运行模式最低转速为v2，最高转速为v4。所述v1<v2<v3<v4。具体步骤如图2所示。

（1）变流器收到主控启动命令后，预充电启动网侧变流器4；

（2）启机过程中判断发电机转速，当转速大于v1，并持续小于V3时，吸合定子短接接触器7，启动机侧变流器2，以鼠笼机控制模式运行；

（3）鼠笼机模式运行过程中，当转速持续大于v3时，机侧变流器2停机，断开定子侧短接接触器7；之后再次启动机侧变流器2开始励磁，并网，以双馈机模式运行；

（4）双馈机模式运行过程中，当转速持续小于v2并大于v1时，并网接触器1断开，机侧变流器2停机；吸合定子短接接触器7，之后再次启动机侧变流器2，以鼠笼机模式运行。

 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。