一种大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统的制作方法

本技术涉及风力发电设备，尤其涉及一种大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统。

背景技术：

1、随着清洁能源技术的推广，风力发电机组为了适应大型化的市场需求进行了迅速的技术衍生和产品迭代。目前，主流的风力发电机组按照系统配置结构可分为高速双馈异步式、低速永磁同步直驱式、中低速永磁同步半直驱式等。其中，双馈异步风力发电机组是应用最为广泛的风力发电机组。传统双馈异步风力发电机组包括风轮系统、传动系统、电气系统、偏航系统、变桨系统、冷却系统、润滑系统、控制系统、机舱系统和塔筒系统等构成。风轮系统可捕获风能并转化为机械能，带动风轮主轴和齿轮箱旋转，连接在齿轮箱输出轴的发电机在接受风轮输出的机械转矩随轴旋转的同时，通过电磁感应原理产生感应电动势，完成由机械能到电能的转化，并通过变流器整流和变压器升压后向电网馈电。这种机型在小兆瓦机组上应用比较成功，但随着机组越来越大型化，传统双馈型风力发电机在设计和运行中不可避免地遇到诸多挑战。

2、然而传统的主流的双馈机组变流器的主电路采用两电平的拓扑结构，变流器效率相对比较低，同时输出的波形谐波含量较大。

3、因此，有必要提供一种新的大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题是提供一种使发电机转子侧输入端电压从传统的690v提升至1140v，大幅提升电气传动系统和输变系统的效率的大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供的大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统包括发电机、变流器、变压器和中压开关柜，所述发电机转子侧与变流器连接，所述发电机定子侧与变压器连接，所述变流器与变压器相连接，所述变压器与中压开关柜连接。

3、优选的，所述变流器包括并网柜模块、功率柜模块和主控柜模块，所述变压器输出端与并网柜模块输入端相连接，所述并网柜模块输出端与发电机输入端相连接，所述并网柜模块控制端与功率柜模块输入端相连接，所述功率柜模块与主控柜模块相连接，发电机输出端与功率柜模块相连接。

4、优选的，所述并网柜模块包括主断路器、并网接触器和主接触器，主断路器输入端与变压器输出端相连接，主断路器输出端分别与并网接触器输入端和主接触器输入端相连接，并网接触器输出端与发电机输入端相连接、主接触器输出端与功率柜模块相连接，主断路器与变压器的一侧连接。

5、优选的，所述功率柜包括网侧功率模块、机侧功率模块、直流环节、网侧电抗器、网侧电容器、chopper模块、机侧电抗器和crowbar模块，网侧功率模块和机侧功率模块通过直流环节相连接，所述网侧电抗器与机侧功率模块连接，所述网侧电容器与网侧电抗器连接，所述主接触器与网侧电抗器连接，所述发电机与机侧电抗器连接，所述机侧电抗器与网侧功率模块连接，所述crowbar模块与机侧电抗器连接，所述chopper模块与直流环节连接。

6、与相关技术相比较，本实用新型提供的大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统具有如下有益效果：

7、本实用新型提供一种大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统，设计了1.14kv三电平双变压电气传动链，采用1.14kv三电平变流器，同时1.14/10.5kv和10.5/66kv双变压器配合10kv级中压控制，使发电机转子侧输入端电压从传统的690v提升至1140v，大幅提升电气传动系统和输变系统的效率。

技术特征：

1.一种大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统，其特征在于，包括发电机、变流器、变压器和中压开关柜，所述发电机转子侧与变流器连接，所述发电机定子侧与变压器连接，所述变流器与变压器相连接，所述变压器与中压开关柜连接。

2.根据权利要求1所述的大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统，其特征在于，所述变流器包括并网柜模块、功率柜模块和主控柜模块，所述变压器输出端与并网柜模块输入端相连接，所述并网柜模块输出端与发电机输入端相连接，所述并网柜模块控制端与功率柜模块输入端相连接，所述功率柜模块与主控柜模块相连接，发电机输出端与功率柜模块相连接。

3.根据权利要求2所述的大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统，其特征在于，所述并网柜模块包括主断路器、并网接触器和主接触器，主断路器输入端与变压器输出端相连接，主断路器输出端分别与并网接触器输入端和主接触器输入端相连接，并网接触器输出端与发电机输入端相连接、主接触器输出端与功率柜模块相连接，主断路器与变压器的一侧连接。

4.根据权利要求3所述的大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统，其特征在于，所述功率柜包括网侧功率模块、机侧功率模块、直流环节、网侧电抗器、网侧电容器、chopper模块、机侧电抗器和crowbar模块，网侧功率模块和机侧功率模块通过直流环节相连接，所述网侧电抗器与机侧功率模块连接，所述网侧电容器与网侧电抗器连接，所述主接触器与网侧电抗器连接，所述发电机与机侧电抗器连接，所述机侧电抗器与网侧功率模块连接，所述crowbar模块与机侧电抗器连接，所述chopper模块与直流环节连接。

技术总结
本技术提供一种大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统。所述大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统包括发电机、变流器、变压器和中压开关柜，所述发电机转子侧与变流器连接，所述发电机定子侧与变压器连接，所述变流器与变压器相连接，所述变压器与中压开关柜连接。本技术提供的大型双馈中压双变压器风电机组的发电系统具有使发电机转子侧输入端电压从传统的690V提升至1140V，大幅提升电气传动系统和输变系统的效率的优点。

技术研发人员：何先照,王洋,罗勇水,何俊尉,施健行,虞峻
受保护的技术使用者：运达能源科技集团股份有限公司
技术研发日：20230731
技术公布日：2024/4/7