专利名称：电力质量控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于风力发电系统的辅助设备技术领域，具体的涉及一种用于 提高风力发电质量的电力质量控制系统。
背景技术：
风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升， 来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度(微 风的程度)，便可以开始发电。风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气 污染，正成为大力开发的优质能源。
风力发电机组因风量不稳定，故其输出的是变化的交流电，须经整流，才 能保证稳定使用。目前并网型兆瓦级变速恒频风电机组已成为市场上的主流产 品，如何实现该风电机组的宽风速范围内的恒速发电，并实现并网发电，减小 该风力发电机的并网冲击电流对电机和电网造成的不利影响成为目前须待解决 的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种优化风力发电系统的运行，实现宽风速范围内的变 速恒频发电，改善风机效率和传输链工作状况的电力质量控制系统，其减少了 发电机损耗，提高了运行效率，提升了风能利用率。
本实用新型所采用的技术方案如下
一种电力质量控制系统，用于风力发电机的电力质量控制，其特征在于所 述电力质量控制系统包括
风力发电变流装置，其包括定子并网开关和主电路系统，该定子并网开关 设置在风力发电机组定子电力输送线路上；该主电路系统与所述定子并网开关 并联设置；其包括整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器和有源电路。
控制器，该控制器用于测控风力发电机的偏航机构、调桨机构和制动机构；
3所述控制器包括主控制器和副控制器，所述副控制器传送风力发电机的状 态信号给主控器，主控制器再传递指令给副控制器，协调每台风机的工作状态。
具体的讲，所述控制器由高速数字信号处理器DSP、人机操作界面和PLC共 同构成。
所述电力质量控制系统还包括与外网电路连接的配电系统，所述配电系统 由并网接触器、主断路器、继电器、变压器组成，其自身集成有并网控制系统。
所述主电路中的逆变模块为双向变流器，其包括发电机组侧变流器和电力 系统侧变流器，所述发电机组侧变流器和电力系统侧变流器均由一变流控制器 控制连接。
所述有源电路由可控二极管整流桥和IGBT全控器件构成。 逆变模块的风力发电机组侧设置输入/输出滤波器，另一侧设置输入滤波器。 该电力质量控制系统用于发电机转子的励磁控制，是变速恒频风力发电机 组的关键部件。可安装于实际风场的0. 85-3MW变速恒频双馈异步风力发电系统 中。其通过对双馈风力发电机的转子侧进行励磁，使得双馈发电机的定子侧输 出与系统电网电压频率和相位都有相同的电压和电流，并且可根据需要进行有 功和无功的独立解耦控制。该风力发电变流装置可实现软并网发电，减小双馈 风力发电机的并网冲击电流对电机和电网造成的不利影响。利用该风力发电变 流装置所提供多种通信接口，用户还可利用这些接口方便的实现变流器与风力 机系统控制器及风场远程监控系统的集成控制。
主电路可采用三相电压型交直交型电路和大功率IGBT(绝缘栅双极晶体管) 全控器件，全控器件是指通过控制极实现开通和关断控制的半导体器件，可实 现能量双向流动，并使得负载下的网侧功率因数接近1，无需任何功率因数补偿、 谐波抑制装置。主电路中的整流、逆变功率模块采用模块化设计，结构及电气 性能上完全一致，可以互换。主电路提供输出长线传输滤波器，便于变流器和 电机的长线连接。
另外配电系统的设置使得用户无须再配置并网柜，提高了系统集成度，节 约了机舱空间。提供雷击、过流、过压、过温等保护功能，系统安全可靠。
本实用新型的有益效果在于，该电力质量控制系统能优化风力发电系统的 运行，实现宽风速范围内的变速恒频发电，改善风机效率和传输链工作状况， 其减少了发电机损耗，提高了运行效率，提升了风能利用率。
图1是本发明具体实施方式
的组成框架示意图。
具体实施方式
如图1所示，该电力质量控制系统用于风力发电机的电力质量控制，其包
括
风力发电变流装置，其包括定子并网开关26和主电路系统，该定子并网开 关26设置在风力发电机组定子电力输送线路匕该电力输送线路通过变电站30 连接至外电网系统中；风力发电机组定子电力输送线路的一端连接设置风力发 电机组的定子13。该主电路系统与定子并网开关并联设置；其包括整流模块、 逆变模块、输入/输出滤波器和有源电路。控制器22由高速数字信号处理器DSP、 人机操作界面和PLC共同构成。该控制器用于测控风力发电机的偏航机构15、 调解风力桨片11的调桨机构14和制动机构。控制器包括主控制器和副控制器， 所述副控制器传送风力发电机的状态信号给主控器，主控制器再传递指令给副 控制器，协调每台风机的工作状态。调桨机构14与风力发电机的齿轮变速箱12 配置设置。主电路中的逆变模块23为双向变流器，其包括发电机组侧变流器232 和电力系统侧变流器233，所述发电机组侧变流器和电力系统侧变流器均由一变 流控制器231控制连接。有源电路21由可控二极管整流桥和IGBT全控器件构 成。逆变模块23的风力发电机组侧设置输入/输出滤波器24，另一侧设置输入 滤波器25。
权利要求1.一种电力质量控制系统，用于风力发电机的电力质量控制，其特征在于所述电力质量控制系统包括风力发电变流装置，其包括定子并网开关和主电路系统，该定子并网开关设置在风力发电机组定子电力输送线路上；该主电路系统与所述定子并网开关并联设置；其包括整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器和有源电路；控制器，该控制器用于测控风力发电机的偏航机构、调桨机构和制动机构；所述控制器包括主控制器和副控制器，所述副控制器传送风力发电机的状态信号给主控器，主控制器传递指令给副控制器。
2. 根据权利要求l所述的电力质量控制系统，其特征在于所述控制器由高 速数字信号处理器DSP、人机操作界面和PLC共同构成。
3. 根据权利要求l所述的电力质量控制系统，其特征在于所述电力质量控 制系统还包括与外网电路连接的配电系统，所述配电系统由并网接触器、主断 路器、继电器、变压器组成，其自身集成有并网控制系统。
4. 根据权利要求l所述的电力质量控制系统，其特征在于所述主电路中的 逆变模块为双向变流器，其包括发电机组侧变流器和电力系统侧变流器，所述 发电机组侧变流器和电力系统侧变流器均由一变流控制器控制连接。
5. 根据权利要求l所述的电力质量控制系统，其特征在于所述有源电路由 可控二极管整流桥和IGBT全控器件构成。
6. 根据权利要求l所述的电力质量控制系统，其特征在于逆变模块的风力 发电机组侧设置输入/输出滤波器，另一侧设置输入滤波器。
专利摘要一种电力质量控制系统，用于风力发电机的电力质量控制，其特征在于所述电力质量控制系统包括风力发电变流装置，其包括定子并网开关和主电路系统，该定子并网开关设置在风力发电机组定子电力输送线路上；该主电路系统与所述定子并网开关并联设置；其包括整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器和有源电路。控制器，该控制器连接设置风力发电机的偏航机构、调桨机构和制动机构。该电力质量控制系统能优化风力发电系统的运行，实现宽风速范围内的变速恒频发电，改善风机效率和传输链工作状况，其减少了发电机损耗，提高了运行效率，提升了风能利用率。
文档编号H02J3/38GK201332279SQ20092000421
公开日2009年10月21日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者勇 刘 申请人:北京华电润泽环保有限公司