[发明专利]交直流变换装置、风力发电机组及风电场系统

说明书

本发明实施例公开了一种交直流变换装置、风力发电机组及风电场系统。该交直流变换装置包括：多绕组移相变压器和级联式整流器；多绕组移相变压器包括一个一次绕组和N个二次绕组；级联式整流器包括N个三相整流单元；第i个二次绕组和第i个三相整流单元连接，1≤i≤N；第1个三相整流单元的直流输出端的负极和第N个三相整流单元的直流输出端的正极作为对外连接接口；第j个三相整流单元的直流输出端的正极和第j+1个三相整流单元的直流输出端的负极连接，1≤j≤N‑1。本发明实施例的交直流变换装置、风力发电机组及风电场系统，能够有效降低线路成本和线路有功消耗，提高系统稳定性。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种交直流变换装置、风力发电机组及风电场系统。

背景技术

目前风电场内输电环节多为高压交流输电方式。基于交流输电方式的风电场系统如图1所示。基于交流输电方式的风电场系统包括：风力机1、发电机2、风电变流器3、箱式变压器4、交流集电线路5、主变压器6和电网7。

风力机1吸收风能转化为机械能输入发电机2。发电机2将机械能转化为电能输入风电变流器3。风电变流器3产生低压交流电输入箱式变压器4。箱式变压器4将低压交流电转换为高压交流电，输出到交流集电线路5，实现风电场内高压交流传输。高压交流电通过主变压器6转换为合适的电压等级的交流电输入电网7。

但是，采用高压交流输电，线路成本较高，线路有损功率较大，系统稳定性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种交直流变换装置、风力发电机组及风电场系统，能够有效降低线路成本和线路有功消耗，提高系统稳定性。

一方面，本发明实施例提供了一种交直流变换装置，装置包括：多绕组移相变压器和级联式整流器；

多绕组移相变压器包括一个一次绕组和N个二次绕组；

级联式整流器包括N个三相整流单元；

第i个二次绕组和第i个三相整流单元连接，1≤i≤N；

第1个三相整流单元的直流输出端的负极和第N个三相整流单元的直流输出端的正极作为对外连接接口；

第j个三相整流单元的直流输出端的正极和第j+1个三相整流单元的直流输出端的负极连接，1≤j≤N-1。

在本发明的一个实施例中，三相整流单元包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管；

第一二极管的阳极和第二二极管的阴极连接；

第三二极管的阳极和第四二极管的阴极连接；

第五二极管的阳极和第六二极管的阴极连接；

第一二极管的阴极、第三二极管的阴极和第五二极管的阴极连接，作为三相整流单元的直流输出端的正极；

第二二极管的阳极、第四二极管的阳极和第六二极管的阳极连接，作为三相整流单元的直流输出端的负极。

在本发明的一个实施例中，第i个三相整流单元包括的第一二极管的阳极和第二二极管的阴极连接的公共端与第i个二次绕组的第一相连接；

第i个三相整流单元包括的第三二极管的阳极和第四二极管的阴极连接的公共端与第i个二次绕组的第二相连接；

第i个三相整流单元包括的第五二极管的阳极和第六二极管的阴极连接的公共端与第i个二次绕组的第三相连接。

在本发明的一个实施例中，第k个二次绕组的移相角比第k-1个二次绕组的移相角大60°/N，2≤k≤N。