[实用新型]一种风力发电机组并网系统

说明书

一种风力发电机组并网系统，包括发电机组、DC/AC变换器；发电机组包括发电机和功率控制器；功率控制器包括三相整流器、储能电感、单相逆变器、隔离变压器、单相整流器、滤波电容；风力发电机的交流输出端设有三相整流器、储能电感、单相逆变器、隔离变压器、单相整流器以及滤波电容；采用非隔离型DC/AC变换器使得多台风力发电机组的输出汇集在直流母线后并网。本实用新型的功率控制器采用隔离变压器来隔离输入和输出电压，避免风电机组间共模电压的相互影响；风电机组输出汇集到直流母线后可组成不同电压等级；通过非隔离的集中式DC/AC变换器实现并网，减少了并网逆变器数量，不需要工频隔离变压器来进行隔离，提升系统经济性。

技术领域

本实用新型属于风力发电机组并网控制领域，尤其涉及风力发电机组功率控制、组网及并网的技术。

背景技术

随着社会发展对能源的需求和要求一步步提高，对环境造成污染的化石能源逐渐被淘汰，风能、光伏等可再生能源已在电力舞台上大放异彩。

目前的风力发电技术主要有全功率风力发电和双馈风力发电两种，其中全功率风力发电技术在风力发电机定子与电网间连接了一个与风力发电机功率相同的变流器,将风力发电机发出的电压、频率不同的电力经过整流、逆变后变成与电网电压、频率相同的电力输入电网。全功率风力发电可以实现发电机与电网全隔离，发电机所受冲击小、寿命长、故障率低，特别是对电网波动的敏感度小，可较为便利地实现低电压穿越功能，在电网故障时可以发出无功，以维持电网电压，逐渐成为风力发电的新方向。

现有全功率风力发电通常利用全功率风电变流器机侧部分实现风电机组的转矩控制，网侧部分实现并网控制。实际中为了避免共模电压对风力发电机的影响，改善系统安全性能，需要使用到体积大、成本高的工频隔离变压器，导致全功率风力发电在中小功率应用场所的使用存在一定的局限性。如果通过前级机侧采用独立变换器实现转矩控制，进而实现风电机组的最大功率跟踪(MPPT)，多机直流汇集后再通过集中式变换器实现并网，可以有效降低全功率风电机组的成本，提升中小功率全功率风电机组的经济适用性。

实用新型内容

本实用新型针对风力发电机组的并网问题，提出了一种利用隔离型变换器实现风电机组输入与输出隔离、将多台风电机组输出通过灵活串并联连接后利用非隔离型的集中式DC/AC变换器实现并网。

技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种风力发电机组并网系统，包括风力发电机组以及非隔离型DC/AC变换器，其特征在于：

风力发电机组包括单台风力发电机和功率控制器；

非隔离型DC/AC变换器设在多台风力发电机组的输出汇集的直流母线上，用于将多台风力发电机组串/并联后的输出汇集到直流母线后并网。

本实用新型还进一步采用以下优选技术方案：

多台风力发电机组的串并联方式包括串联、并联、先串后并、先并后串。

在每台风力发电机组的输出侧设置功率控制器。

所述功率控制器包括三相不控整流器、储能电感、单相全桥逆变器、隔离变压器、单相不控整流器、滤波电容；

所述三相不控整流器、储能电感、单相全桥逆变器、隔离变压器、单相不控整流器、滤波电容依次设在风力发电机的输出侧。

所述三相不控整流输入端与风力发电机组的交流输出端相连；

三相不控整流的输出端通过储能电感与单相全桥逆变器输入端相连；

单相全桥逆变器输出端与隔离变压器原边相连；

单相不控整流器的输入端与隔离变压器的副边相连；