[實(shí)用新型]一種風(fēng)電直流匯集輸電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720296627.5
• 申請(qǐng)日: 2017-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN207039204U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋志順;茍銳鋒;張萬榮;任軍輝;楊曉平;劉大鵬;楊帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 強(qiáng)宏超

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型屬于電氣領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)電直流匯集輸電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

目前風(fēng)力發(fā)電最常見的并網(wǎng)方式為高壓交流輸電，該方式為，風(fēng)電機(jī)組將自身發(fā)出的交流電通過機(jī)組側(cè)AC/DC/AC變流器送出，就近通過箱變升壓后進(jìn)行交流線路匯集，匯集后根據(jù)系統(tǒng)容量及接入電網(wǎng)等級(jí)再次通過變壓器進(jìn)行升壓并網(wǎng)。該方式結(jié)構(gòu)清晰，技術(shù)成熟，成本較低，但風(fēng)機(jī)箱變及升壓變壓器的使用增加了系統(tǒng)損耗及成本，同時(shí)交流電纜的使用限制了其輸送距離。

風(fēng)力發(fā)電另一種常見的并網(wǎng)方式為高壓直流輸電，該方式為，風(fēng)電機(jī)組將自身發(fā)出的交流電通過機(jī)組側(cè)AC/DC/AC變流器送出，就近通過箱變升壓后進(jìn)行交流線路匯集，交流匯集線路通過變壓器，高壓直流整流器，直流線路，高壓直流逆變器逆變并網(wǎng)。該方式目前技術(shù)也相對(duì)成熟，但在陸上風(fēng)電場(chǎng)其沒有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，海上風(fēng)電傳輸距離超過一定的等價(jià)距離后，其具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但該方式先經(jīng)過了風(fēng)機(jī)變流器的整流和逆變，后經(jīng)交流升壓后又經(jīng)過一次整流和逆變的過程，并且風(fēng)機(jī)側(cè)的箱變依然存在，這樣雖可提高系統(tǒng)的部分性能，但增加了系統(tǒng)損耗。

【實(shí)用新型內(nèi)容】

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種風(fēng)電直流匯集輸電系統(tǒng)，通過直流輸電的方式送出，充分利用了直流輸電的優(yōu)勢(shì)，降低了線路損耗，同時(shí)解決了交流電纜太長需要感性無功補(bǔ)償?shù)膯栴}，使輸送距離不受距離限制，同時(shí)有效的減小了線路走廊及線路投資。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種風(fēng)電直流匯集輸電系統(tǒng)，包括風(fēng)電機(jī)組電能直流輸出模塊，直流隔離開關(guān)，直流匯集母線，傳輸線路及逆變并網(wǎng)模塊；

所述風(fēng)電機(jī)組電能直流輸出模塊將風(fēng)機(jī)發(fā)出交流電轉(zhuǎn)變成直流電能并送出，每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組電能直流輸出模塊包括一臺(tái)中壓風(fēng)機(jī)和一臺(tái)機(jī)組整流器；所述直流隔離開關(guān)安裝在直流匯集母線側(cè)，在機(jī)組與匯流母線間線路出現(xiàn)故障時(shí)，通過短時(shí)的停機(jī)后進(jìn)行故障隔離；所述直流匯集母線將多臺(tái)風(fēng)機(jī)的直流電流匯集到一對(duì)直流母線上；

所述傳輸線路采用直流輸電方式傳輸；

所述逆變并網(wǎng)模塊包括逆變器和變壓器，逆變器在靠近并網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)，直流電經(jīng)逆變后通過變壓器接入相應(yīng)電壓等級(jí)的電網(wǎng)。

進(jìn)一步，所述逆變器選用LCC逆變器或VSC逆變器。

進(jìn)一步，所述直流隔離開關(guān)采用GIS隔離開關(guān)。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過中壓風(fēng)機(jī)機(jī)組的使用，可直接提升機(jī)組直流側(cè)的直流電壓水平，可在不適用大容量DC/DC變流器的情況下，有效降低DC/DC變流器帶來的損耗，因單臺(tái)傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)整流器出口電壓低導(dǎo)致的直流電流大的問題，解決了匯集線路上低壓大電流的問題，同時(shí)有效的降低了風(fēng)機(jī)至匯集線之間的線路損耗；同時(shí)不用配備必要的工頻的箱式變壓器，可節(jié)省制造工頻變壓器所用的材料及占地施工；

直流隔離開關(guān)安裝在直流匯集母線側(cè)，在機(jī)組與匯流母線間線路出現(xiàn)故障時(shí)，通過短時(shí)的停機(jī)后進(jìn)行故障隔離，避免了大量的直流斷路器的使用，節(jié)約了造價(jià)。

風(fēng)電場(chǎng)的電能通過直流送出，選擇在近并網(wǎng)側(cè)逆變并網(wǎng)，充分利用了直流輸電的優(yōu)勢(shì)，降低了線路損耗，同時(shí)解決了交流電纜太長需要感性無功補(bǔ)償?shù)膯栴}，使得風(fēng)電場(chǎng)的電能傳輸不再受距離限制，同時(shí)有效的減小了線路走廊及線路投資。

【附圖說明】

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考上圖1，本實(shí)用新型的風(fēng)電直流匯集輸電系統(tǒng)，包括風(fēng)電機(jī)組電能直流輸出模塊，直流隔離開關(guān)，直流匯集母線，傳輸線路及逆變并網(wǎng)模塊。

風(fēng)電機(jī)組電能直流輸出：所述風(fēng)電機(jī)組電能直流輸出模塊將風(fēng)機(jī)發(fā)出交流電轉(zhuǎn)變成直流電能送出，每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組電能直流輸出模塊包括一臺(tái)中壓風(fēng)機(jī)，機(jī)組整流器；

直流隔離開關(guān)：所述直流隔離開關(guān)安裝在直流匯集母線側(cè)，在機(jī)組與匯流母線間線路出現(xiàn)故障時(shí)，通過短時(shí)的停機(jī)后進(jìn)行故障隔離。直流隔離開關(guān)采用GIS隔離開關(guān)。

直流匯集母線：所述直流匯集母線將多臺(tái)風(fēng)機(jī)的直流電流匯集到一對(duì)直流母線上；

傳輸線路：所述傳輸線路采用直流輸電方式傳輸；

逆變并網(wǎng)模塊：包括逆變器和變壓器，所述逆變器可選擇在靠近并網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)，所述逆變器可根據(jù)系統(tǒng)要求選用LCC逆變器或VSC逆變器，直流電逆變后通過變壓器接入相應(yīng)電壓等級(jí)的電網(wǎng)。