一种风电机组变频器节能系统的制作方法

本技术涉及风力发电机组变频器，具体来说，涉及一种风电机组变频器节能系统。

背景技术：

1、目前常见的风电机组型式有双馈机组、直驱机组和半直驱机组。不同机组变频器的运行模式大致相同但是有所差别。例如，双馈机组为双馈变频器，而直驱机组和半直驱机组采用的全功率变频器。双馈变频器只在减速和减速段出力,在等速段只是将转差功率回馈电网,其电流较小。全功率变频器对实发功率全部变频，因此全功率变频器体积较大，耗能较高。在不同厂家直驱风电机组设计时，对变频器运行时间设计有所不同，因此按照常规的设计会导致风电机组处于无风待机时损耗较大的能量，而且当风电场无风时，变频器的耗能全部来源于下网电量，下网电量电价是风电机组上网电量电价的2倍多，导致无风待机时风电场较大的经济损失。

2、为了增加风电场的运行效率，降低厂用电率，应用先进节能手段节省无风时的损耗很有必要。例如，风电机组启停判断逻辑是10分钟平均风速是否＞3m/s。结合机组控制逻辑，变频器主断路器分断判断逻辑是当平均风速＜3m/s超过4h后，变频器主断路器断开，变频器冷却系统切出。启动时先行吸合变频器主断路器，此后风电机组正常并网发电。如果变频器主断路器未断开时，滤波电容产生容性无功，变频器网侧模块为保证变流器出口功率因数一直处于调制工作中，为给网侧模块散热，冷却系统一直在工作，故变流器网侧模块、水冷系统、变流器内部散热风扇一直从电网取电产生较高昂的下网电费。而且风电机组变频器的冷却系统采用直流调速，调速方式包括通过变频控制和温度控制，主要有节能降低自耗电的作用，但是冷却系统的电路板比较脆弱，在风电场电网波动比较大时，由于电网波动容易导致控制电路板损坏。

3、经统计，在某些区域当风速＜3m/s时80%的概率超过4h，风电机组变频器的运行模式对风电场无风待机时耗电量有较大影响，考虑到风电场整体效益，因此对全功率变频器加装节能系统非常有必要。

技术实现思路

1、针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种风电机组变频器节能系统，能够克服现有技术的上述不足。

2、为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、一种风电机组变频器节能系统，包括发电机，所述发电机和变频器连接，所述变频器与变频器冷却系统连接，所述变频器包括依次串联连接在所述发电机与所述变压器间的机侧电感、机侧模块、网侧模块、网侧电感和主断路器，所述网侧电感与所述主断路器间的线路还通过变频器节能系统设有滤波电容；

4、所述变频器节能系统包括滤波电容投切接触器和滤波电容放电电阻，所述滤波电容投切接触器与所述滤波电容连接，所述滤波电容与所述滤波电容放电电阻连接，所述滤波电容投切接触器还与所述网侧模块、所述变频器冷却系统、主控系统连接。

5、进一步地，所述发电机与风电机组连接。

6、进一步地，所述变频器节能系统的停机模式下的风电机组10分钟平均风速＜3m/s。

7、进一步地，所述变频器节能系统的起机模式下的风电机组10分钟平均风速＞3m/s。

8、进一步地，所述主控系统位于主控柜内。

9、本实用新型的有益效果：本实用新型通过对风电机组变频器滤波电容加装接触器，能够减少待风时主断路器的吸合次数，通过滤波电容接触器断开的方式可以增加主断路器的使用时间，接触器使用寿命相比断路器要长，而且价格相对便宜；变频器滤波电容加装接触器后，能够及时在待风时段将变频器滤波电容切出，变流器网侧模块不参与调制，变频器冷却系统切出，能够有效节约能耗；滤波电容上加装放电电阻，脱开电网时为电容放电，避免滤波电容合闸时产生电流冲击。

技术特征：

1.一种风电机组变频器节能系统，包括发电机（1），所述发电机（1）和变频器（2）连接，所述变频器（2）与变频器冷却系统（3）连接，所述变频器（2）通过变压器（4）与电网连接，其特征在于，所述变频器（2）包括依次串联连接在所述发电机（1）与所述变压器（4）间的机侧电感（21）、机侧模块（22）、网侧模块（23）、网侧电感（24）和主断路器（25），所述网侧电感（24）与所述主断路器（25）间的线路还通过变频器节能系统（6）设有滤波电容（26）；

2.根据权利要求1所述的风电机组变频器节能系统，其特征在于，所述发电机（1）与风电机组连接。

3.根据权利要求2所述的风电机组变频器节能系统，其特征在于，所述变频器节能系统（6）的停机模式下的风电机组10分钟平均风速＜3m/s。

4.根据权利要求3所述的风电机组变频器节能系统，其特征在于，所述变频器节能系统（6）的起机模式下的风电机组10分钟平均风速＞3m/s。

技术总结
本技术公开了一种风电机组变频器节能系统，包括发电机，所述发电机和变频器连接，所述变频器与变频器冷却系统连接，所述变频器包括依次与所述发电机串联连接的机侧电感、机侧模块、网侧模块、网侧电感和主断路器。本技术通过对风电机组变频器滤波电容加装接触器，能够减少待风时主断路器的吸合次数，通过滤波电容接触器断开的方式可以增加主断路器的使用时间，接触器使用寿命相比断路器要长；变频器滤波电容加装接触器后，能够及时在待风时段将变频器滤波电容切出，变流器网侧模块不参与调制，变频器冷却系统切出，能够有效节约能耗；滤波电容上加装放电电阻，脱开电网时为电容放电，避免滤波电容合闸时产生电流冲击。

技术研发人员：王瑶,张莹博,舒业军,颜骄龙,许晖,罗超,肖海强
受保护的技术使用者：协合风电投资有限公司
技术研发日：20230608
技术公布日：2024/1/15