[发明专利]直流风力发电机组及风电场

权利要求书

1.一种直流风力发电机组，其特征在于，所述直流风力发电机组包括：风力发电机、整流器、逆变器、第一升压整流装置和第二升压整流装置，

其中，所述整流器的输入端连接所述风力发电机的输出端，所述逆变器的输入端连接所述整流器的输出端，所述第一升压整流装置的输入端和所述第二升压整流装置的输入端分别连接所述逆变器的输出端，并且，所述第一升压整流装置的负极输出端与所述第二升压整流装置的正极输出端均接地，所述第一升压整流装置的正极输出端和所述第二升压整流装置的负极输出端作为所述直流风力发电机组的两个差分输出端以输出差分直流电，

其中，所述第一升压整流装置和所述第二升压整流装置作为升压整流装置均包括：

变压器，具有一个初级绕组和依次相差60/N度的移相角的N个次级绕组，且所述初级绕组作为升压整流装置的输入端；以及

N个整流阀，所述N个整流阀的输入端分别连接所述变压器的N个次级绕组，且所述N个整流阀的输出端依次串联连接，所述N个整流阀的第一整流阀的正极输出端作为升压整流装置的正极输出端，所述N个整流阀的第N整流阀的负极输出端作为升压整流装置的负极输出端，其中，N为大于等于2的整数。

2.根据权利要求1所述的直流风力发电机组，其特征在于，

所述N个整流阀均为二极管全桥整流器。

3.根据权利要求1所述的直流风力发电机组，其特征在于，所述直流风力发电机组还包括：第一反向截止二极管和第二反向截止二极管，

其中，所述第一反向截止二极管的正极端连接所述第一升压整流装置的正极输出端，所述第二反向截止二极管的负极端连接所述第二升压整流装置的负极输出端，所述第一反向截止二极管的负极端和所述第二反向截止二极管的正极端作为所述直流风力发电机组的两个差分输出端以输出差分直流电。

4.根据权利要求1所述的直流风力发电机组，其特征在于，

所述直流风力发电机组还包括：

供电逆变器，所述供电逆变器的输入端与所述整流器的输出端连接，所述供电逆变器的输出端分别连接所述直流风力发电机组的偏航系统、变桨系统、变流系统和风机控制器。

5.根据权利要求4所述的直流风力发电机组，其特征在于，所述直流风力发电机组还包括：

单相变压器，对外部提供的两相交流电进行变压；以及

单相整流滤波器，所述单相整流滤波器的输入端与所述单相变压器的次级绕组连接，所述单相整流滤波器的输出端连接所述供电逆变器的输入端。

6.根据权利要求5所述的直流风力发电机组，其特征在于，所述直流风力发电机组还包括：双向DC/DC转换器和电池，

其中，所述双向DC/DC转换器的输入端与所述供电逆变器的输入端连接，所述双向DC/DC转换器的输出端连接所述电池的两端以向所述电池输出直流电或接收所述电池输出的直流电。

7.一种风电场，其特征在于，所述风电场包括至少一个如权利要求1～6中任一项所述的直流风力发电机组、传输电缆和换流站，

其中，所述至少一个直流风力发电机组的两个差分输出端分别与所述传输电缆的一端连接，所述传输电缆的另一端分别连接所述换流站的两个差分输入端，所述换流站的输出端连接交流电网。

8.根据权利要求7所述的风电场，其特征在于，所述换流站包括：

第一模块化多电平换流器、第二模块化多电平换流器、第一变压器和第二变压器，

其中，所述第一模块化多电平换流器的负极输入端与所述第二模块化多电平换流器的正极输入端均接地，所述第一模块化多电平换流器的正极输入端和所述第二模块化多电平换流器的负极输入端作为所述换流站的两个差分输入端来接收经由所述传输电缆传输的差分直流电，所述第一模块化多电平换流器的输出端与所述第一变压器的初级绕组连接，所述第二模块化多电平换流器的输出端与所述第二变压器的初级绕组连接，所述第一变压器的次级绕组和所述第二变压器的次级绕组并联后作为所述换流站的输出端。