[实用新型]一种风力发电机组直流配电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电领域，特别涉及一种风力发电机组直流配电系统。

背景技术

传统的风力发电机组配电系统中，一般通过交流电给控制系统供电，这种供电方式容易受电网波动的影响，特别是低电压情况下，控制系统容易发生异常。   

传统的风力发电机组交流配电系统如图1所示，图中表示风力发电机组的主电气系统，风能经叶轮、发电机11转化成为频率、幅值不稳定的交流电，再通过变频器12、变压器13的整定与升压后馈入电网，通过电网14和辅助变压器15输出三相交流电源，提供给变桨系统、偏航系统、水冷系统、照明系统及PLC控制系统等。为解决低电压情况下交流配电系统易发生故障的问题，通常会配置一个EPS电源装置，但EPS电源装置的持续时间并不长，同时还会增加机组成本。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、成本低、工作稳定可靠的风力发电机组直流配电系统。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种风力发电机组直流配电系统，包括第一双向DC/DC电路、组合变换电路、DC/AC模块和DC/DC模块，所述第一双向DC/DC电路的输入端与风力发电机组变频器的直流母线相连，第一双向DC/DC电路的输出端通过配电直流母线分别与组合变换电路的输入端、DC/AC模块的输入端、DC/DC模块的输入端相连，所述组合变换电路的输出端与变桨电机相连，所述DC/AC模块的输出端分别与风力发电机组的偏航系统、水冷系统相连，所述DC/DC模块的输出端分别与风力发电机组的控制系统、照明系统相连。

上述风力发电机组直流配电系统中，所述组合变换电路包括DC/AC逆变电路和第二双向DC/DC电路，所述DC/AC逆变电路的输入端与第一双向DC/DC电路的输出端相连，其输出端与变桨电机相连，所述第二双向DC/DC电路的一端与第一双向DC/DC电路的输出端、DC/AC逆变电路的输入端相连，另一端与后备电源相连。

上述风力发电机组直流配电系统中，所述第一双向DC/DC电路包括第一绝缘栅双极晶体管、第二绝缘栅双极晶体管、第一二极管、第二二极管和第一电阻，所述第一绝缘栅双极晶体管的集电极与变频器直流母线相连，其发射极经第一电阻连接配电直流母线，所述第一二极管的正极与第一绝缘栅双极晶体管的发射极相连，其负极与第一绝缘栅双极晶体管的集电极相连，所述第二绝缘栅双极晶体管的集电极与第一绝缘栅双极晶体管的集电极相连，其发射极与配电直流母线相连，所述第二二极管的正极与第二绝缘栅双极晶体管的发射极相连，其负极与第二绝缘栅双极晶体管的集电极相连。

上述风力发电机组直流配电系统中，所述第二双向DC/DC电路包括第三绝缘栅双极晶体管、第四绝缘栅双极晶体管、第三二极管、第四二极管和第二电阻，所述第三绝缘栅双极晶体管的集电极与配电直流母线相连，其发射极经第二电阻连接后备电源的正极，所述第三二极管的正极与第三绝缘栅双极晶体管的发射极相连，其负极与第三绝缘栅双极晶体管的集电极相连，所述第四绝缘栅双极晶体管的集电极与第三绝缘栅双极晶体管的集电极相连，其发射极与后备电源的负极相连，所述第四二极管的正极与第四绝缘栅双极晶体管的发射极相连，其负极与第四绝缘栅双极晶体管的集电极相连。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的输入端连接风力发电机组变频器的直流母线，通过第一双向DC/DC电路后给风力发电机组的交直流负载供电，取消了传统配电系统中的辅助变压器，减小了电压波动及低电压对控制系统的影响，减小了机组变压器的体积，节约了成本；   

2、本实用新型通过双向DC/DC电路给轮毂内的后备电源充电，后备电源也可通过双向DC/DC电路给变桨系统的驱动器供电，减小了电源的容量，节约了制造成本；

3、本实用新型可以根据负载运行情况来调整各负载的开通顺序，以达到减少电源功率的目的。

附图说明

图1为传统风力发电机组交流配电系统的结构框图。

图2为本实用新型的结构框图。

图3为图2中双向DC/DC电路的电路图。

图4为图2中组合变换电路的电路图。

图5为本实用新型的工作连接原理图。

图6为图5中AC/DC整流器的电路图。

图7为图5中DC/AC逆变器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。