[发明专利]一种具有轴电流抑制装置的双馈风力发电机组

说明书

本发明公开的一种具有轴电流抑制装置的双馈风力发电机组，属于风力发电机控制技术领域。在网侧变流器与双馈发电机之间的电缆上增加若干铁氧体磁环，抑制高频共模电压，并把高频谐波转换成热量通过空气进行散热，以此对变流器输入至发电机转子侧的高频谐波进行共模抑制，避免高频谐波进入发电机组转子侧后在发电机轴上形成轴电压及轴电流。该系统结构简单，造价低廉，可解决发电机轴电压和轴电流问题导致的轴承电腐蚀问题，能够在新旧风力发电机组上快速构建，从根本上避免电机频繁的维修更换，减少风机停机周期，提高可利用率，避免风电场经济损失。

技术领域

本发明属于风力发电机控制技术领域，具体涉及一种具有轴电流抑制装置的双馈风力发电机组。

背景技术

双馈风电系统的发电机的定子与转子都可以与电网交换能量，定子直接与电网连接，转子通过变流器与电网连接，实现能量从定子与转子到电网的两个通道流动。

双馈发电机组核心部件为功率变流器，变流器使用快速开关低损耗IGBT，IGBT会在微控制器的作用下按不同顺序导通，为了防止不同的相之间短路，在切换导通晶闸管之间会存在一个死区时间，死区时间的存在会导致逆变波形失真，进而导致高频谐波出现。死区时间所导致的高频谐波是无法避免的，尤其是采用脉宽调制技术控制的逆变电路，减小因为死区时间带来的高频谐波的一种方法是选用开关性能更好的功率管，但不管什么类型的功率管，其导通与关断时间不可能为零，因而高频谐波也无法避免。

变流器产生的高频谐波涌入发电机转子侧，导致发电机轴中产生高频高峰值有害轴电压du/dt和轴电流di/dt。由于存在这些有害的电压和电流，电机端会产生过压峰值，电机轴承会磁化腐蚀，发电机轴承噪音加大、温度升高，发电机振动加剧，甚至导致发电机轴承抱死，发电机轴损坏。

发明内容

为了解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种具有轴电流抑制装置的双馈风力发电机组，能够有效抑制轴承高频共模电压，抑制轴电流对电机的破坏，从根本上避免电机频繁的维修更换，减少风机停机周期，提高可利用率，避免风电场经济损失。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种具有轴电流抑制装置的双馈风力发电机组，包括双馈发电机、机侧变流器和网侧变流器，机侧变流器通过机侧电缆与双馈发电机中性点共零接地，网侧变流器通过网侧电缆与双馈发电机相连；其特征在于，机侧电缆上穿设有铁氧体磁环。

优选地，铁氧体磁环在机侧电缆上靠近双馈发电机设置。

进一步优选地，铁氧体磁环与双馈发电机转子引出线的距离为1.5m。

优选地，铁氧体磁环由若干镍锌铁氧体磁片构成。

进一步优选地，镍锌铁氧体磁片的数量为10。

优选地，铁氧体磁环的外径为170±10％mm，内径为120±10％mm，厚度为25±10％mm。

优选地，铁氧体磁环在10KHz下的电感值＞60μH。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：