[發明專利]一種用于雙饋風電機組直流母線側的電容架構

有效

• 申請號: 201711221287.0
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107769184B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 周識遠;汪寧渤;丁坤;李勇;李津;譚洪斌;張珍珍;何世恩;戰鵬;王定美;黃蓉;王明松;陳釗;張金平;張中偉;車帥
• 申請（專利權）人: 甘肅省電力公司風電技術中心;國網甘肅省電力公司;國家電網公司;甘肅新泉風力發電有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02J3/38;H02J3/24;H02J3/12
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發明公開了一種用于雙饋風電機組直流母線側的電容架構，包括超級電容儲能系統、第一風機電氣控制柜、第二風機電氣控制柜和風機變流器，所述超級電容儲能系統的下端設置有機艙承重架和支架，支架固定安裝在機艙承重架的上端；所述超級電容儲能系統包括超級電容柜和超級電容控制柜。本用于雙饋風電機組直流母線側的電容架構適用于風機變流器的直流母線電壓過沖時，用于遏制直流母線電壓幅度，將溢出能量存入超級電容柜，在直流母線電壓正常時，將超級電容柜存儲的電能返回風機變流器直流母線電壓；整體能夠有效地減少機組停機次數，并且對過壓導致的風電變流器IGBT炸機故障起到較好的保護作用。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，具體為一種用于雙饋風電機組直流母線側的電容架構。

背景技術

雙饋風電機組由于其成本及效率上的優勢，在過去幾年中逐漸占據風電市場主流，成為目前主流的變速機組。但是由于其定子直接連接電網，通過變流器連接轉子對其轉子進行勵磁，導致其容易受到電網擾動及故障的影響。電網擾動主要有電壓和頻率，頻率擾動對變速機組影響不大，這主要是因為雙饋機組的控制采用了矢量解耦控制技術；但電壓擾動對雙饋機組影響較大，這是因為雙饋機組變流器安裝在旋轉部件轉子上，定子電壓擾動分量經過角頻率折算將會在轉子側放大，導致轉子出現較大暫態，損壞變流器。除此之外，電壓擾動還會對雙饋機組穩定性產生影響，一方面體現在磁鏈振蕩引起的直流母線電壓振蕩；另一方面體現在功率不平衡引起的直流母線電壓過壓。就目前主流雙饋機組保護裝置而言，在電網電壓大值擾動時，通常采用轉子撬棒(crowbar)來旁路變流器，保證變流器不因轉子過電流而損壞；在電網電壓小值跌落時，轉子瞬時電流在變流器允許范圍內，但直流母線會出現瞬時過壓，目前是通過直流卸荷電路(chopper)來保證直流母線穩定，同時，直流卸荷電路也可平衡轉子功率和網側變流器輸出功率，保證變流器正常工作，針對雙饋風電機組主控、變流器控制不可更改的現狀，提出一種用于雙饋風電機組直流母線側的電容架構。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于雙饋風電機組直流母線側的電容架構，具有能夠有效地減少機組停機次數，對過壓導致的風電變流器IGBT炸機故障起到較好的保護作用的優點，解決了現有技術中雙饋風電機組主控、變流器控制不可更改的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用于雙饋風電機組直流母線側的電容架構，包括超級電容儲能系統、第一風機電氣控制柜、第二風機電氣控制柜和風機變流器，所述超級電容儲能系統的下端設置有機艙承重架和支架，支架固定安裝在機艙承重架的上端；所述超級電容儲能系統為兩套，超級電容儲能系統包括超級電容柜和超級電容控制柜，超級電容柜和超級電容控制柜背靠背固定安裝在機艙承重架尾端的支架上；所述第一風機電氣控制柜固定安裝在超級電容儲能系統的側端，風機變流器位于第一風機電氣控制柜的側端，風機變流器的側端設置有機艙內吊裝口，機艙內吊裝口通過螺母與風機變流器固定連接，第二風機電氣控制柜位于機艙內吊裝口的外側；所述超級電容柜和超級電容控制柜電連接，超級電容控制柜與風機變流器電連接。

優選的，所述超級電容柜的前端面設置有控制接口J1，后端面設置有接線端子J3、接線端子J4、銅排J5、銅排J6和銅排J7，超級電容控制柜的前端面設置有接線端子M1、空開K1和空開K2，控制接口J1的接口1接單元輸出端，控制接口J1的接口2接電源的輸入端，控制接口J1的接口3接接空開K2的引腳2，控制接口J1的接口4接空開K2的引腳1，控制接口J1的接口接電源輸入端，控制接口J1的接口6接電源輸入端，接線端子J3接空開K1的引腳3，接線端子J4接空開K1的引腳1，銅排J5接接線端子M1，銅排J6接風機變流器的直流母線負極，銅排J7接風機變流器的直流母線正極。

優選的，所述超級電容柜的尺寸為600mm*700mm*1800mm，超級電容控制柜(8)的尺寸為600mm*600mm*1800mm。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：