[實用新型]一種十八相直驅永磁同步風電裝置

有效

• 申請號: 201920246519.6
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209389723U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 王梓萌;吳公平;黃守道;張志剛;魏新偉;羅成偉;饒志蒙;龍卓
• 申請（專利權）人: 長沙學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/487;H02K3/28;F03D7/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本實用新型公開了一種十八相直驅永磁同步風電裝置，包括十八相直驅永磁同步發電機、機側變流器以及網側變流器，十八相直驅永磁同步發電機的定子包括定子鐵芯以及六個重復依次排列的三相永磁同步發電機定子單元，所述機側變流器的交流側分別與六個三相永磁同步發電機定子單元的各相線圈接線端子相連、直流側通過電容與網側變流器相連，并網控制方法包括機側電流預測控制和網側直接功率預測控制。本實用新型十八相直驅永磁同步發電機可實現模塊化組裝，結構簡單，且各發電機單元具有電、磁、熱隔離的特性，容錯性及可靠性好；本實用新型解決了受電力系統供電相數限制的問題，且控制算法簡單易實現，可廣泛應用于高壓大功率風電系統場合。

技術領域

本實用新型涉及永磁同步風電系統控制領域，具體涉及一種十八相直驅永磁同步風電裝置。

背景技術

風力發電是我國戰略性新興產業，大力發展風電是保障我國能源安全、實現節能減排的必由之路。近年來，隨著風電關鍵技術的突破，我國風電年均裝機速度已遠超世界平均水平。2015年新增裝機3.05萬MW，居世界第一。高壓大功率是風電系統的發展方向，傳統三相直驅永磁低壓大電流變流系統已成為風電系統發展的瓶頸。多相直驅永磁同步發電機具有兩個顯著優點：一是發電機相數多，提高了電磁轉矩脈動的頻率，定子電流諧波較小，電機運行噪聲減小與振動減輕；二是多相發電機驅動系統中的各種短路和開路故障，通過故障隔離的方法都可以轉換為電機的缺相故障，多相發電機在缺相故障下可平穩運行，具有較強的容錯性和可靠性。為此，多相發電機具有高可靠性、定子電流諧波小等優勢，特別適合高壓大功率系統，此外，由于發電機相數增加，定子電流遠遠小于同樣的三相永磁發電機系統。對于永磁發電機而言，定子電流的減小，可很大程度地降低永磁體失磁的風險。傳統多相直驅永磁同步發電機受電力系統供電相數的限制，未能廣泛應用。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種十八相直驅永磁同步風電裝置，本實用新型十八相直驅永磁同步發電機可實現模塊化組裝，結構簡單，且各發電機單元具有電、磁、熱隔離的特性；當其中一個發電機單元定子發生故障時，整臺多相發電機仍可繼續工作，極大的提高了風電系統容錯性及可靠性。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種十八相直驅永磁同步風電裝置，包括十八相直驅永磁同步發電機、機側變流器以及網側變流器，所述十八相直驅永磁同步發電機的定子包括定子鐵芯以及六個重復依次排列的三相永磁同步發電機定子單元，所述機側變流器的交流側分別和六個三相永磁同步發電機定子單元的各相線圈接線端子相連、直流側通過電容與網側變流器相連。

可選地，所述十八相直驅永磁同步發電機的定子每一相均包含并列布置的六個繞組。

可選地，所述機側變流器的交流側的A相線路分別和六個三相永磁同步發電機定子單元的A相接線端子相連，所述機側變流器的交流側的B相線路分別和六個三相永磁同步發電機定子單元的B相接線端子相連，所述機側變流器的交流側的C相線路分別和六個三相永磁同步發電機定子單元的C相接線端子相連。

可選地，所述定子鐵芯由六個三相永磁同步發電機定子單元的定子沖片拼接而成。

和現有技術相比，本實用新型十八相直驅永磁同步風電裝置具有下述優點：本實用新型十八相直驅永磁同步發電機可實現模塊化組裝，結構簡單，且各發電機單元具有電、磁、熱隔離的特性；當其中一個發電機單元定子發生故障時，整臺多相發電機仍可繼續工作，極大的提高了風電系統容錯性及可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例十八相直驅永磁同步風電裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例十八相直驅永磁同步發電機的定子繞組分布示意圖。