[发明专利]并联型风电变流器系统、控制方法、风电机组

说明书

本发明揭露了一种并联型风电变流器系统、控制方法、风电机组，所述并联型风电变流器系统包括并联的N台风电变流器，每一台均包括机侧变流器和网侧变流器,所述控制方法包括：第一步、设置X1台风电变流器为在线模式，X2台风电变流器为半离线模式，且X1+X2≦N；第二步、根据实时发电功率需求，确定需要增加投入的台数Y或需要被切出的台数Z；第三步、启动Y台处于待机状态的机侧变流器，从而实现投入；或，控制需要切出的Z台在线运行的风电变流器的机侧变流器停机，并保持该Z台风电变流器的网侧变流器在线运行，从而实现切出；该控制方法使得无需停机即能进行投切。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种并联型风电变流器系统、控制方法、风电机组。

背景技术

随着能源危机的加剧，新能源的开发利用成为人们研究的热点，特别是风力发电，而变流器是风力发电的重要组成部分。近年来，直驱发电变流器机组因其不含齿轮箱、可靠性高、维护成本低等特点，越来越受到业主的青睐，其高可靠性正好契合了目前海上风电的需求，促使直驱机组在海上风电项目中成为绝对的主流。但海上风电机组的工程造价较高，为了降低单位功率的成本，机组大型化成为海上风电的趋势，因此配套的电机、全功率变流器容量也随之越来越大。电机作为可定制化的单体，容量的增大只需增大设计尺寸即可，但由于电力电子器件型号的固定性，全功率变流器容量的提升必须依靠并联技术来实现，即依靠并联型风电变流器系统来实现。

并联型风电变流器系统包括N台并联的风电变流器，且该N台并联风电变流器均包括串行连接的机侧变流器与网侧变流器，N台并联风电变流器的机侧变流器的另一侧均连接于电机，网侧变流器的另一侧均连接于电网(如图1所示为一双绕组、双风电变流器并联系统)。发电运行时，风电变流器的机侧变流器运行在整流状态，将发电机的机械能转化为直流电能；风电变流器的网侧变流器运行在逆变状态，将直流电能转化为工频电能，并入电网。

对于并联型风电变流器而言，并联的各风电变流器可同时工作，也可部分工作，由此可实现冗余运行及提高效率。以如图1所示的双绕组、双风电变流器并联系统为例，当其中一台风电变流器故障时，可将其通过网侧开关及机侧开关断开而切出，另一台风电变流器正常运行；另外，当电机功率需求较小时，为提高效率也可主动切出其中一台风电变流器；当只有一台风电变流器工作时，若电机功率需求较大时，也可主动投入另一台风电变流器。但现有的方案均是在停机状态下对风电变流器进行切出或投入，而对于某些运行工况存在实时变化的场合，停机切换显然会打断运行，影响效率；并且对于某些有高、低压穿越无功支持要求的场合，完全切除某台机器可能导致整个系统不满足高、低压穿越的无功支持要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种并联型风电变流器系统的控制方法、系统、风电机组，无需停机即能进行投切操作，而且还能满足高、低电压穿越的无功支持要求。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种并联型风电变流器系统的控制方法，所述并联型风电变流器系统包括并联的N台风电变流器，每一台所述风电变流器均包括串行连接的机侧变流器和网侧变流器，所述N台风电变流器的机侧变流器的另一侧均连接于电机，网侧变流器的另一侧均连接于电网，

所述并联型风电变流器的控制方法包括：

第一步、设置X1台风电变流器为在线模式，X2台风电变流器为半离线模式，且X1+X2≦N；其中，在线模式为风电变流器的网侧变流器和机侧变流器均在线运行，半离线模式为风电变流器的网侧变流器在线运行，机侧变流器则停机处于离线运行状态；

第二步、根据实时发电功率或发电电流需求，计算需投入运行的风电变流器的台数，并判断该台数与当前在线模式的风电变流器的台数是否一致，若不一致，确定需要增加投入的半离线模式的风电变流器的台数Y或需要被切出的在线模式的风电变流器的台数Z；

第三步、增加投入Y台半离线模式的风电变流器，或切出Z台在线运行的风电变流器；