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CN104153943A - 一种基于同轴混合发电机式的风电系统 - Google Patents

一种基于同轴混合发电机式的风电系统 Download PDF

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CN104153943A
CN104153943A CN201410318935.4A CN201410318935A CN104153943A CN 104153943 A CN104153943 A CN 104153943A CN 201410318935 A CN201410318935 A CN 201410318935A CN 104153943 A CN104153943 A CN 104153943A
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CN
China
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generator
transducer
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wind power
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Application number
CN201410318935.4A
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English (en)
Inventor
冷嘉骥
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ZHENJIANG MARINE ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Original Assignee
ZHENJIANG MARINE ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
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Publication date
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

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Abstract

一种基于同轴混合发电机式的风电系统，包括叶片、齿轮箱、联轴器、发电机一、发电机二、变换器一、变换器二、变换器三、变压器，所述叶片、所述齿轮箱、所述发电机一、所述发电机二依次连接；所述发电机一和所述发电机二的转子侧分别与所述变换器一、所述变换器二绕组连接，所述发电机二的定子侧直接绕组接入所述变压器；所述变换器一、所述变换器二共用直流母线与所述变换器三连接，所述变换器三通过所述变压器接入电网。本发明的优点是全功率风机优越电网性能，同时具备双馈式风机较高的性价比，在永磁同步电机的基础上有效的降低了发电机成本。

Description

一种基于同轴混合发电机式的风电系统
技术领域
本发明涉及一种风力发电系统，特别是一种采用同轴混合发电机同时发电的风电系统。
背景技术
目前，世界各国都热衷于新能源产业的发展，风机作为当今社会最成熟的新能源产业之一，在电力系统中所占比例越来越大。对于风机生产厂家而言在保证风机高效稳定运行的基础上进一步降低成本，是其具备竞争力的重要指标。
当今主打风机机型主要包括双馈风机、全功率风机。单纯的这两种风机各有优缺点，双馈风机由于其较差的低电压穿越性能及存在滑环碳刷，限制其在海上风电场大规模推广。直驱永磁风机或高速永磁机组，由于其昂贵的发电机成本使得在风机市场中缺少竞争力。考虑到全功风机的优越电网性能，同时如何降低风机发电机成本就显得尤为重要。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种可有效降低风机成本并可以保证发电效率的风电系统。
技术方案：一种基于同轴混合发电机式的风电系统，包括叶片、齿轮箱、联轴器、发电机一、发电机二、变换器一、变换器二、变换器三、变压器，所述叶片、所述齿轮箱、所述发电机一、所述发电机二依次连接，且所述发电机一通过所述连轴器与所述发电机二连接，以保持同轴；所述发电机一和所述发电机二的转子侧分别与所述变换器一、所述变换器二绕组连接，所述发电机二的定子侧直接绕组接入所述变压器；所述变换器一、所述变换器二共用直流母线与所述变换器三连接，所述变换器三通过所述变压器接入电网。
进一步的，所述发电机一为永磁同步发电机，所述发电机二为双馈式异步发电机。
进一步的，所述变换器一容量为所述变换器二容量的三倍。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是对结构进行合理的设计，确保了风机同轴，综合利用两类风机的优点，有效的减少了直驱或高速永磁同步发电机的成本，并且当一台发电机出现故障时机组能正常运行机组，具备一定的冗余性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明电气结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如附图1、附图2所示，一种基于同轴混合发电机式的风电系统，包括叶片1、齿轮箱2、联轴器3、发电机一4、发电机二5、变换器一6、变换器二7、变换器三8、变压器9。叶片1、齿轮箱2、发电机一4、发电机二5依次连接，且发电机一4通过连轴器3与发电机二5连接，保持同轴，其中发电机一4选用永磁同步发电机，发电机二5选用双馈式异步发电机；发电机一4和发电机二5的转子侧分别与变换器一6、变换器二7绕组连接，考虑到双馈式异步发电机的特点，所以选用的变换器一6容量为变换器二7容量的三倍，发电机二5的定子侧直接通过变压器9接入电网10；变换器一6、变换器二7共用直流母线与变换器三8连接，变换器三8通过变压器9接入电网10。
上述风电系统在运行时，首先通过电网给直流母线充电，当直流母线充电完毕后，对于发电机一4也就是永磁同步发电机而言，当风速高于切入风速时风机开始并网发电；而对于发电机二5，也就是双馈式发电机而言，需在转子侧变换器二7对其定子侧电压进行调节，满足要求时才将其定子绕组接入电网发电。
在海上风电场，大规模的使用结合了两种风机优势的风电系统，既可以高效稳定的保证发电的功效，并可以在永磁同步发电机的基础上有效的降低成本，且具备一定的冗余性，保障生产、生活的安全。

Claims (3)

1.一种基于同轴混合发电机式的风电系统，包括叶片(1)、齿轮箱(2)、联轴器(3)、发电机一(4)、发电机二(5)、变换器一(6)、变换器二(7)、变换器三(8)、变压器(9)，其特征在于：所述叶片(1)、所述齿轮箱(2)、所述发电机一(4)、所述发电机二(5)依次连接，且所述发电机一(4)通过所述连轴器(3)与所述发电机二(5)连接，保持同轴；所述发电机一(4)和所述发电机二(5)的转子侧分别与所述变换器一(6)、所述变换器二(7)绕组连接，所述发电机二(5)的定子侧直接绕组接入所述变压器(9)；所述变换器一(6)、所述变换器二(7)共用直流母线与所述变换器三(8)连接，所述变换器三(8)通过所述变压器(9)接入电网。
2.根据权利要求1所述的一种基于同轴混合发电机式的风电系统，其特征在于：所述发电机一(4)为永磁同步发电机，所述发电机二(5)为双馈式异步发电机。
3.根据权利要求1所述的一种基于同轴混合发电机式的风电系统，其特征在于：所述变换器一(6)容量为所述变换器二(7)容量的三倍。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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