[发明专利]一种直流风电机组的模块化变流装置

说明书

本发明公开了一种直流风电机组的模块化变流装置。直流风电机组包括发电机和模块化变流装置，发电机用于将风能转化为第一交流电能；模块化变流装置包括：机组变压器和网侧变流器；其中，网侧变流器包括多个变流子模块，多个变流子模块的输出端串联连接；发电机的输出端与机组变压器的输入端连接，机组变压器的输出侧绕组的输出端与变流子模块的输入端连接；机组变压器用于将第一交流电能转化为第二交流电能，网侧变流器用于将第二交流电能转化为直流电能。由此，本方案中将变压器设置在机组侧，简化了直流风电机组的模块化变流装置的电路结构，同时采用模块化的变流器结构便于提升风电机组容量，降低变流器成本。

技术领域

本发明涉及能源技术领域，特别涉及一种直流风电机组的模块化变流装置。

背景技术

目前，随着能源短缺问题的加重，人们急需开发新能源来满足人们的能源需求。风力发电具有可再生、环保等优点得到了广泛应用，尤其海上风电是风力发电的重要领域。风力发电汇集系统是汇集风力发电机组电能，并输送到风电场升压变电站或用电负荷的电力连接系统。然而，相关技术中的直流风电机组的模块化变流装置，存在容量较小的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种直流风电机组的模块化变流装置，将变压器设置在机组侧，简化了直流风电机组的模块化变流装置的电路结构，同时采用模块化的变流器结构便于提升风电机组容量，降低变流器成本，且网侧变流器的开关频率较低，降低了模块化变流装置的控制难度和运行损耗。

本发明第一方面实施例提出了一种直流风电机组的模块化变流装置，所述直流风电机组包括发电机和模块化变流装置，所述发电机用于将风能转化为第一交流电能；

所述模块化变流装置包括：机组变压器和网侧变流器；其中，所述网侧变流器包括多个变流子模块，所述多个变流子模块的输出端串联连接；所述发电机的输出端与所述机组变压器的输入端连接，所述机组变压器的输出侧绕组的输出端与所述变流子模块的输入端连接；所述机组变压器用于将所述第一交流电能转化为第二交流电能，所述网侧变流器用于将所述第二交流电能转化为直流电能。

本发明实施例的直流风电机组的模块化变流装置，将变压器设置在机组侧，简化了直流风电机组的模块化变流装置的电路结构，同时采用模块化的变流器结构便于提升风电机组容量，降低变流器成本，且网侧变流器的开关频率较低，降低了模块化变流装置的控制难度和运行损耗。

另外，根据本发明上述实施例提出的直流风电机组的模块化变流装置还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述第一交流电能的电压等级高于所述第一交流电能的电压等级。

在本发明的一个实施例中，所述网侧变流器输出所述直流电能，多个所述直流风电机组的所述网侧变流器的输出端串联连接，串联连接的所述多个所述直流风电机组组成一个风机串，所述风机串的输出端与直流海缆连接。

在本发明的一个实施例中，风力发电汇集系统由多个所述直流风电机组和所述直流海缆组成，所述风力发电汇集系统的输出端与陆上换电站的输入端连接。

在本发明的一个实施例中，所述机组变压器为多绕组变压器。

在本发明的一个实施例中，所述机组变压器的输入侧绕组为三相绕组，输出侧绕组包括多个子绕组，每个子绕组为三相绕组或者单相绕组。

在本发明的一个实施例中，所述机组变压器为隔离变压器。

在本发明的一个实施例中，所述网侧变流器为AC-DC变流器，所述变流子模块为AC-DC变流模块。

在本发明的一个实施例中，所述变流子模块的输出电压是直流电压，所述网侧变流器的输出电压为串联连接的多个所述变流子模块的输出电压的和值。