[實(shí)用新型]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組雙饋?zhàn)兞髌麟p模運(yùn)行控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920385698.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN209692367U
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林周泉;項(xiàng)峰;李照霞;朱長(zhǎng)江;錢紅明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王利強(qiáng)<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組雙饋?zhàn)兞髌麟p模運(yùn)行控制裝置，所述雙模運(yùn)行控制裝置包括雙饋?zhàn)兞髌鳌㈦p饋電機(jī)、定子短接開關(guān)和主控系統(tǒng)，所述主控系統(tǒng)通過(guò)CANopen與雙饋?zhàn)兞髌鬟M(jìn)行通訊連接，所述雙饋?zhàn)兞髌髟O(shè)有并網(wǎng)開關(guān)、機(jī)側(cè)AC/DC變換器、網(wǎng)側(cè)DC/AC變換器和斷路器，所述斷路器的外端通過(guò)變壓器與電網(wǎng)連接，所述斷路器的內(nèi)端分別與并網(wǎng)開關(guān)和網(wǎng)側(cè)DC/AC變換器連接，所述網(wǎng)側(cè)DC/AC變換器與機(jī)側(cè)AC/DC變換器連接，所述機(jī)側(cè)AC/DC變換器與雙饋電機(jī)連接；在雙饋電機(jī)的定子同時(shí)與并網(wǎng)開關(guān)、定子短接開關(guān)連接。本實(shí)用新型提升雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在低風(fēng)速段的風(fēng)能利用率,提高機(jī)組發(fā)電量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制領(lǐng)域，尤其涉及一種雙饋?zhàn)兞髌麟p模運(yùn)行控制裝置。

背景技術(shù)

隨著近幾年來(lái)中國(guó)風(fēng)電的迅速發(fā)展，裝機(jī)容量大幅增加，風(fēng)電資源較為理想的地區(qū)已基本開發(fā)完畢，這樣就導(dǎo)致風(fēng)電業(yè)主對(duì)弱風(fēng)地區(qū)的開發(fā)需求越來(lái)越強(qiáng)烈。目前，主要的風(fēng)力發(fā)電機(jī)型包括雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、永磁半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、鼠籠異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等。雖然雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在風(fēng)電領(lǐng)域還是占據(jù)主導(dǎo)地位，但是由于其對(duì)強(qiáng)風(fēng)自然條件的高度依賴而無(wú)法充分滿足所有風(fēng)能利用的要求。

從技術(shù)角度而言，雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組受制于雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子端口電壓，需要在特定的滑差范圍內(nèi)運(yùn)行，電機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)速也就被限制在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。而在該轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率大小直接取決于當(dāng)前電機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)速。這就使得在風(fēng)速較低的工況下，如果風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能達(dá)到并網(wǎng)最低轉(zhuǎn)速，則雙饋電機(jī)不能并網(wǎng)發(fā)電。另外，從葉片的功率系數(shù)Cp曲線和雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率曲線對(duì)比可以知道：當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速略高于系統(tǒng)并網(wǎng)最低轉(zhuǎn)速時(shí)，雙饋機(jī)組的并網(wǎng)輸出功率較小，并沒有跟蹤最佳葉尖速比而運(yùn)行在最佳Cp點(diǎn)上，導(dǎo)致機(jī)組效率和發(fā)電量偏低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在低風(fēng)速段的風(fēng)能利用率遠(yuǎn)低于鼠籠異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的不足，本實(shí)用新型提供了一種雙饋?zhàn)兞髌麟p模運(yùn)行控制裝置，提升雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在低風(fēng)速段的風(fēng)能利用率,提高機(jī)組發(fā)電量。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組雙饋?zhàn)兞髌麟p模運(yùn)行控制裝置，所述雙模運(yùn)行控制裝置包括雙饋?zhàn)兞髌鳌㈦p饋電機(jī)、定子短接開關(guān)和主控系統(tǒng)，所述主控系統(tǒng)通過(guò)CANopen與雙饋?zhàn)兞髌鬟M(jìn)行通訊連接，所述雙饋?zhàn)兞髌髟O(shè)有并網(wǎng)開關(guān)、機(jī)側(cè)AC/DC變換器、網(wǎng)側(cè)DC/AC變換器和斷路器，所述斷路器的外端通過(guò)變壓器與電網(wǎng)連接，所述斷路器的內(nèi)端分別與并網(wǎng)開關(guān)和網(wǎng)側(cè)DC/AC變換器連接，所述網(wǎng)側(cè)DC/AC變換器與機(jī)側(cè)AC/DC變換器連接，所述機(jī)側(cè)AC/DC變換器與雙饋電機(jī)連接；在雙饋電機(jī)的定子同時(shí)與并網(wǎng)開關(guān)、定子短接開關(guān)連接。

本實(shí)用新型中,并網(wǎng)開關(guān)和定子短接開關(guān)不能同時(shí)閉合,在電氣上進(jìn)行互鎖,防止給電網(wǎng)造成短路故障。同時(shí)，根據(jù)主控對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),當(dāng)機(jī)組功率低于180KW時(shí),主控系統(tǒng)將機(jī)組運(yùn)行模式切換控制信號(hào)發(fā)送給雙饋?zhàn)兞髌?此時(shí)定子短接開關(guān)閉合,并網(wǎng)開關(guān)斷開,雙饋電機(jī)定子繞組短接時(shí)可等效為三相繞線式鼠籠異步發(fā)電機(jī)，機(jī)組運(yùn)行模式切換為鼠籠異步模式；當(dāng)機(jī)組功率高于250KW時(shí),主控系統(tǒng)將機(jī)組運(yùn)行模式切換控制信號(hào)發(fā)送給雙饋?zhàn)兞髌?此時(shí)定子短接開關(guān)斷開,并網(wǎng)開關(guān)閉合,機(jī)組運(yùn)行模式切換為雙饋模式。通過(guò)雙模運(yùn)行控制裝置可以讓雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在不同的工作模式下，擴(kuò)大機(jī)組的運(yùn)行風(fēng)速范圍，最大限度跟蹤最佳葉尖速比使機(jī)組運(yùn)行在最佳Cp點(diǎn)上，進(jìn)而提升雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在低風(fēng)速段的風(fēng)能利用率,提高機(jī)組發(fā)電量。