[实用新型]用于风电场输电系统的变流器和风电场输电系统

说明书

本实用新型公开了一种用于风电场输电系统的变流器和风电场输电系统。该变流器包括三个级联功率串；其中，每个级联功率串包括第一输出端子和第二输出端子，每个级联功率串的第一输出端子之间形成星点连接，每个级联功率串的第二输出端子形成变流器的三相输出；每个级联功率串的三相输入与风力发电机组的双馈发电机的转子绕组连。根据本实用新型实施例提供的变流器，可以升高变流器的输出电压，降低输出电流，减少整机系统的损耗，提高风电场输电系统稳定性。

技术领域

本实用新型涉及风电并网技术领域，尤其涉及一种用于风电场输电系统的变流器和风电场输电系统。

背景技术

随着能源危机的加剧，新能源的开发与利用已成为研究的热点，风电是目前具有大规模开发潜能的可再生能源。风力发电机组是将风能转换为机械能，机械能带动发电机转子旋转，最终输出交流电的电力设备。由于我国风资源分布比较集中，风电开发采用了大规模、高度集中接入和远距离传输的模式。为了保证风力发电机组输出的低频交流电的电压稳定性，通常将风力发电机组输出的低频交流电能经过整流转变成直流电能，再经过逆变电路将直流电能转变成交流市电，才能保证稳定使用。

目前的风力发电机组输电系统中，通常利用变流器实现上述电能的传送与变换过程。实际应用时，在输送同等功率的条件下，变流器输出的电压较低，且输出电流较大，在传输线缆上造成的损耗较大，风力发电机组的效率较低。

另外，随着风力发电机组的容量越来越大，低压变流器往往通过并联扩大容量。然而，低压变流器并联得到的变流器并联系统易引起严重的环流问题，环流问题会导致该低压变流器并联系统输出电流的均流特性达不到理想的效果，对风力发电机系统的可靠性造成影响。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种用于风电场输电系统的变流器和风电场输电系统，可以升高变流器的输出电压，降低输出电流，减少整机系统的损耗，并可以减少大量低压电缆的使用，缓解风机系统的解缆压力。

根据本实用新型实施例的一方面，提供一种用于风电场输电系统的变流器，包括三个级联功率串；其中，每个级联功率串包括第一输出端子和第二输出端子，每个级联功率串的第一输出端子之间形成星点连接，每个级联功率串的第二输出端子形成变流器的三相输出；每个级联功率串的三相输入与风力发电机组的双馈发电机的转子绕组连接。

根据本实用新型实施例的另一方面，提供一种风电场输电系统，包括并联的多个双馈风力发电机组，每个双馈风力发电机组包括双馈发电机和上述实施例描述的变流器；双馈发电机包括定子和转子，定子包括定子三相绕组，转子包括多个转子绕组，多个转子绕组的数量为3N，并且每三个转子绕组形成双馈发电机的转子三相绕组，其中，N为大于等于3的整数，双馈发电机的转子三相绕组连接于变流器。

根据本实用新型实施例中的用于风电场输电系统的变流器和风电场输电系统，可以通过模块化级联的方式，通过变流器中的级联功率串，升高变流器的输出电压，降低输出电流，减小了大批量低压电缆的使用，减小整机系统的损耗。同时，本实用新型实施例中的变流器可以避免目前低压大容量变流器必须进行并联提升容量的选择，从而避免了并联电缆的均流及环流等技术问题，提升了风机系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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是示出现有技术一种风电场输电系统的拓扑结构示意图；

图2是示出根据本实用新型一实施例提供的用于风电场输电系统的变流器的结构示意图；

图3是示出根据本实用新型一些示例性实施例的变流器的详细结构示意图；

图4是示出根据本实用新型一实施例的功率单元的具体结构示意图；