[实用新型]一种风力发电系统

权利要求书

1.一种风力发电系统，包括有风轮、永磁风力发电机、变流器和箱式变压器；所述风轮通过连轴或者齿轮箱连接永磁风力发电机，所述永磁风力发电机包含永磁体转子和多套定子绕组，为定制电压等级，能够输出1000V到1500V三相交流电压，所述永磁风力发电机通过机侧开关与塔筒电缆连接变流器；其特征在于：所述变流器通过1700VIGBT模块与直流母线电容连接的三电平拓扑电路，使用IGBT钳位母线中性点，达到整机功率回路杂散电感的最小化，其中，所述变流器使用两组直流母线电容串联以形成一个母线中点，使用三组半桥式IGBT1、IGBT2、IGBT3进行串并联，将IGBT1的E极与IGBT2的C极连接后引出作为桥臂交流输出，将IGBT1的AC侧连接IGBT3的C极，将IGBT2的AC侧连接IGBT3的E极，将IGBT3的AC侧连接直流母线中点，将IGBT1的C极连接正母线，将IGBT2的E极连接负母线，如此形成一个完整单相桥臂，再使用六组相同的桥臂通过共母线组成的双PWM变流器系统，同时，在正母线与母线中点之间连接一组半桥式IGBT4和大功率能耗电阻，在母线中点和负母线之间连接一组半桥式IGBT5和大功率能耗电阻，形成两组独立的正负母线控制系统；所述箱式变压器与三电平拓扑电路连接，为定制电压等级，具有中压侧和高压侧，再经由高压开关柜与电网能连接。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电系统，其特征在于：所述三电平拓扑电路的直流侧串联两个电容分压实现三个电平：Ud/2、0、-Ud/2，每相使用三个半桥器件，每个桥臂用两个全控半桥器件串联，另一半桥器件混连实现钳位。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电系统，其特征在于：所述箱式变压器与三电平拓扑电路之间通过交流侧滤波电路和并网开关进行连接，该箱式变压器使用绕组变压器，从1140V或以上直接升至33/66kV。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电系统，其特征在于：所述永磁风力发电机使用3kV或者以上绝缘等级的绝缘材料，同时发电机绕组使用绕组变比和分裂多绕组输出，使发电机在额定转速时输出1140V或者以上的电压。