[实用新型]一种十八相直驱永磁同步风电装置

说明书

本实用新型公开了一种十八相直驱永磁同步风电装置，包括十八相直驱永磁同步发电机、机侧变流器以及网侧变流器，十八相直驱永磁同步发电机的定子包括定子铁芯以及六个重复依次排列的三相永磁同步发电机定子单元，所述机侧变流器的交流侧分别与六个三相永磁同步发电机定子单元的各相线圈接线端子相连、直流侧通过电容与网侧变流器相连，并网控制方法包括机侧电流预测控制和网侧直接功率预测控制。本实用新型十八相直驱永磁同步发电机可实现模块化组装，结构简单，且各发电机单元具有电、磁、热隔离的特性，容错性及可靠性好；本实用新型解决了受电力系统供电相数限制的问题，且控制算法简单易实现，可广泛应用于高压大功率风电系统场合。

技术领域

本实用新型涉及永磁同步风电系统控制领域，具体涉及一种十八相直驱永磁同步风电装置。

背景技术

风力发电是我国战略性新兴产业，大力发展风电是保障我国能源安全、实现节能减排的必由之路。近年来，随着风电关键技术的突破，我国风电年均装机速度已远超世界平均水平。2015年新增装机3.05万MW，居世界第一。高压大功率是风电系统的发展方向，传统三相直驱永磁低压大电流变流系统已成为风电系统发展的瓶颈。多相直驱永磁同步发电机具有两个显著优点：一是发电机相数多，提高了电磁转矩脉动的频率，定子电流谐波较小，电机运行噪声减小与振动减轻；二是多相发电机驱动系统中的各种短路和开路故障，通过故障隔离的方法都可以转换为电机的缺相故障，多相发电机在缺相故障下可平稳运行，具有较强的容错性和可靠性。为此，多相发电机具有高可靠性、定子电流谐波小等优势，特别适合高压大功率系统，此外，由于发电机相数增加，定子电流远远小于同样的三相永磁发电机系统。对于永磁发电机而言，定子电流的减小，可很大程度地降低永磁体失磁的风险。传统多相直驱永磁同步发电机受电力系统供电相数的限制，未能广泛应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种十八相直驱永磁同步风电装置，本实用新型十八相直驱永磁同步发电机可实现模块化组装，结构简单，且各发电机单元具有电、磁、热隔离的特性；当其中一个发电机单元定子发生故障时，整台多相发电机仍可继续工作，极大的提高了风电系统容错性及可靠性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种十八相直驱永磁同步风电装置，包括十八相直驱永磁同步发电机、机侧变流器以及网侧变流器，所述十八相直驱永磁同步发电机的定子包括定子铁芯以及六个重复依次排列的三相永磁同步发电机定子单元，所述机侧变流器的交流侧分别和六个三相永磁同步发电机定子单元的各相线圈接线端子相连、直流侧通过电容与网侧变流器相连。

可选地，所述十八相直驱永磁同步发电机的定子每一相均包含并列布置的六个绕组。

可选地，所述机侧变流器的交流侧的A相线路分别和六个三相永磁同步发电机定子单元的A相接线端子相连，所述机侧变流器的交流侧的B相线路分别和六个三相永磁同步发电机定子单元的B相接线端子相连，所述机侧变流器的交流侧的C相线路分别和六个三相永磁同步发电机定子单元的C相接线端子相连。

可选地，所述定子铁芯由六个三相永磁同步发电机定子单元的定子冲片拼接而成。

和现有技术相比，本实用新型十八相直驱永磁同步风电装置具有下述优点：本实用新型十八相直驱永磁同步发电机可实现模块化组装，结构简单，且各发电机单元具有电、磁、热隔离的特性；当其中一个发电机单元定子发生故障时，整台多相发电机仍可继续工作，极大的提高了风电系统容错性及可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例十八相直驱永磁同步风电装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例十八相直驱永磁同步发电机的定子绕组分布示意图。