[发明专利]一种穿越设备及发电系统

说明书

本发明公开了一种穿越设备及发电系统，应用于由发电机、变压器以及电力网组成的发电系统，所述穿越设备可包括开关模块、软启模块，母线电容模块、机侧变流模块以及网侧变流模块。相比于现有技术，在本发明实施例中，发电系统可包括穿越设备，因而在电力网异常时，可断开发电机与变压器的直接相连，而可通过穿越设备连接发电机以及变压器，不仅能够保证电力网不离线，还能提升发电机以及电力网的稳定性和安全性；且，在电力网以及变压器均正常时，可通过软启模块向母线电容模块进行预充电，保证了穿越设备的软启动，因此，在后续进行低压/高压穿越时，还能够提高响应速度。

技术领域

本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种穿越设备及发电系统。

背景技术

随着绿色能源的逐步推广，发电技术备受各界关注。以风力发电为例，如图1所示，目前的风力并网发电系统通常可包括具备旋翼的风力发电机11、箱式变压器12以及电力网13。其中，风力发电机11可将风能转化为电能，并可将产生的电能通过箱式变压器12传输给电力网13，以实现供电的目的。

但是，在这种发电系统中，当电力网13上的电压发生较大的波动时，如下降到20％及以下、或者上升到115％及以上时。若选择继续供电，就会存在风力发电机11上的阻力变化较大的问题，因而可能会影响所述风力发电机11的转速，这就可能会导致风力发电机的安全性以及稳定性较低。且，电力网上电压的波动还可能会降低电力网的稳定性以及安全性；若选择跳闸离线，就势必会使得电力网停止工作，因而还会影响供电效率。

也就是说，现有的发电系统存在稳定性较差、安全性较低以及效率较低的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种穿越设备及发电系统，用以解决现有的发电系统所存在的稳定性较差、安全性较低以及效率较低的问题。

本发明实施例提供了一种穿越设备，应用于由发电机、变压器以及电力网组成的发电系统，所述穿越设备包括开关模块、软启模块，母线电容模块、机侧变流模块以及网侧变流模块，其中：

所述开关模块，用于在所述电力网、所述变压器以及所述发电机均正常时，连通所述发电机、所述变压器以及所述电力网之间的第一通路；或者，在所述电力网异常时，连通所述发电机、所述机侧变流模块、所述网侧变流模块、所述变压器以及所述电力网之间的第二通路；

所述软启模块，用于在所述电力网以及所述变压器均正常时，连通所述电力网、所述变压器以及所述母线电容模块之间的软启通路；

所述母线电容模块，用于在所述电力网以及所述变压器均正常时，通过所述软启通路存储所述电力网发送的电能；

所述机侧变流模块，用于将所述发电机输出的交流电转换为直流电，并将所述直流电提供给所述网侧变流模块，以及，向所述发电机发送用于维持所述发电机工作的工作电压；

所述网侧变流模块，用于将所述直流电转换为交流电，并向所述电力网提供用于维持所述电力网稳定的无功电流以及用于保证所述电力网工作的有功电流。

可选地，所述软启模块包括开关单元、整流单元以及限流单元，其中：

所述开关单元，用于连通所述变压器以及所述整流单元；

所述整流单元，用于将所述变压器输出的交流电转换为直流电，并将所述直流电输出给所述限流单元；

所述限流单元，用于限制流向所述母线电容模块的电流。

进一步地，所述软启模块还包括保护单元，其中：

所述保护单元，用于在过流、过压以及过温时，保护所述软启模块中的各个单元。

可选地，所述软启模块包括晶闸管，其中：

所述晶闸管，用于在相应控制器的控制下，将电力网输入的电能输入到所述母线电容模块中。