[發明專利]一種穿越設備及發電系統

在審

• 申請號: 201710577331.5
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN109256796A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 袁小波;劉豐;陳強;楚小剛
• 申請（專利權）人: 維諦技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 宋珊珊

本發明公開了一種穿越設備及發電系統，應用于由發電機、變壓器以及電力網組成的發電系統，所述穿越設備可包括開關模塊、軟啟模塊，母線電容模塊、機側變流模塊以及網側變流模塊。相比于現有技術，在本發明實施例中，發電系統可包括穿越設備，因而在電力網異常時，可斷開發電機與變壓器的直接相連，而可通過穿越設備連接發電機以及變壓器，不僅能夠保證電力網不離線，還能提升發電機以及電力網的穩定性和安全性；且，在電力網以及變壓器均正常時，可通過軟啟模塊向母線電容模塊進行預充電，保證了穿越設備的軟啟動，因此，在后續進行低壓/高壓穿越時，還能夠提高響應速度。

技術領域

本發明涉及發電技術領域，尤其涉及一種穿越設備及發電系統。

背景技術

隨著綠色能源的逐步推廣，發電技術備受各界關注。以風力發電為例，如圖1所示，目前的風力并網發電系統通常可包括具備旋翼的風力發電機11、箱式變壓器12以及電力網13。其中，風力發電機11可將風能轉化為電能，并可將產生的電能通過箱式變壓器12傳輸給電力網13，以實現供電的目的。

但是，在這種發電系統中，當電力網13上的電壓發生較大的波動時，如下降到20％及以下、或者上升到115％及以上時。若選擇繼續供電，就會存在風力發電機11上的阻力變化較大的問題，因而可能會影響所述風力發電機11的轉速，這就可能會導致風力發電機的安全性以及穩定性較低。且，電力網上電壓的波動還可能會降低電力網的穩定性以及安全性；若選擇跳閘離線，就勢必會使得電力網停止工作，因而還會影響供電效率。

也就是說，現有的發電系統存在穩定性較差、安全性較低以及效率較低的問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種穿越設備及發電系統，用以解決現有的發電系統所存在的穩定性較差、安全性較低以及效率較低的問題。

本發明實施例提供了一種穿越設備，應用于由發電機、變壓器以及電力網組成的發電系統，所述穿越設備包括開關模塊、軟啟模塊，母線電容模塊、機側變流模塊以及網側變流模塊，其中：

所述開關模塊，用于在所述電力網、所述變壓器以及所述發電機均正常時，連通所述發電機、所述變壓器以及所述電力網之間的第一通路；或者，在所述電力網異常時，連通所述發電機、所述機側變流模塊、所述網側變流模塊、所述變壓器以及所述電力網之間的第二通路；

所述軟啟模塊，用于在所述電力網以及所述變壓器均正常時，連通所述電力網、所述變壓器以及所述母線電容模塊之間的軟啟通路；

所述母線電容模塊，用于在所述電力網以及所述變壓器均正常時，通過所述軟啟通路存儲所述電力網發送的電能；

所述機側變流模塊，用于將所述發電機輸出的交流電轉換為直流電，并將所述直流電提供給所述網側變流模塊，以及，向所述發電機發送用于維持所述發電機工作的工作電壓；

所述網側變流模塊，用于將所述直流電轉換為交流電，并向所述電力網提供用于維持所述電力網穩定的無功電流以及用于保證所述電力網工作的有功電流。

可選地，所述軟啟模塊包括開關單元、整流單元以及限流單元，其中：

所述開關單元，用于連通所述變壓器以及所述整流單元；

所述整流單元，用于將所述變壓器輸出的交流電轉換為直流電，并將所述直流電輸出給所述限流單元；

所述限流單元，用于限制流向所述母線電容模塊的電流。

進一步地，所述軟啟模塊還包括保護單元，其中：

所述保護單元，用于在過流、過壓以及過溫時，保護所述軟啟模塊中的各個單元。

可選地，所述軟啟模塊包括晶閘管，其中：

所述晶閘管，用于在相應控制器的控制下，將電力網輸入的電能輸入到所述母線電容模塊中。