[發(fā)明專利]一種基于風力發(fā)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010690629.9
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111668876A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 秦生升;閆奇瑾;李杜
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01;H02J3/18;H02P9/00;H02P9/14;F03D9/25;F03D15/10
• 代理公司: 東莞市匯橙知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 44571
• 代理人: 黎敏強

1.一種基于風力發(fā)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)，選擇在風資源比較豐富的地區(qū)進行構建，其特征在于，包括風輪機、齒輪箱、雙饋繞組感應發(fā)電機以及需要并入的電網(wǎng)；

所述風輪機和齒輪箱，用于將風資源轉換成機械能，把流動空氣具有的動能轉變?yōu)轱L輪機旋轉的機械能，低速轉動的風輪經(jīng)齒輪箱增速后，將動力傳遞給雙饋繞組感應發(fā)電機；

所述雙饋繞組感應發(fā)電機，包括了繞線式異步電機本體和變頻器，采用速度控制方式或者功率控制的方式，使得繞線式異步電機本體上的定子繞組直接接入電網(wǎng)，轉子三相繞組對稱，經(jīng)變頻器與電網(wǎng)相連；

所述電網(wǎng)，用于接入由雙饋繞組感應發(fā)電機產(chǎn)生的電能輸出，在風輪機啟動后帶動雙饋繞組感應發(fā)電機至接近同步轉速時，并由循環(huán)變流器控制進行電壓匹配、同步和相位控制，使并網(wǎng)時基本上無電流沖擊。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于風力發(fā)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述雙饋繞組感應發(fā)電機上的變頻器可以選用PWM雙向電壓源變頻器，所述的PWM雙向電壓源變頻器基于背靠背進行設計安裝，向轉子提供頻率、相位、幅值可調(diào)的三相低頻勵磁電流，在轉子中形成低速旋轉磁場，該磁場與轉子的機械角速度相加即等于定子磁場的旋轉角速度，在定子磁場中感應得到對應于同步轉速的工頻電壓。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于風力發(fā)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述雙饋繞組感應發(fā)電機的勵磁可調(diào)量有三個，即勵磁電流的頻率、幅值和相位，調(diào)節(jié)勵磁電流頻率，在變速運行的情況下發(fā)出恒定頻率的電力，改變勵磁電流幅值和相位，可達到調(diào)節(jié)輸出有功功率和無功功率的目的。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于風力發(fā)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述電力系統(tǒng)中需要確定該電力系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃，即需要確定新建輸電線路的起始點、輸電方式、電壓等級、線路參數(shù)補償度、新建與擴建變電所的容量、主要變電所的主接線方式，并根據(jù)電力負荷增長的預測和動力、燃料等可被利用的情況，確定電力系統(tǒng)以帶基荷為主或以帶腰荷為主或是以峰荷為主。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于風力發(fā)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述電力系統(tǒng)中還需要配置一定數(shù)量的無功補償裝置，無功補償裝置可以選用SVC或STATCOM等補償設備，用于補償因風電場在運行時從電網(wǎng)吸收的大量無功功率，在使用一定數(shù)量的無功補償裝置等電子設備的同時，為了保證電能質(zhì)量要求，所述電力系統(tǒng)中需要裝設濾波裝置，濾波裝置可以選用有源濾波器，用于風電并網(wǎng)后過濾電子設備帶來的諧波。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于風力發(fā)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)，其特征在于，所述電力系統(tǒng)中還安排設置有多個調(diào)頻以及調(diào)峰容量，風力發(fā)電的隨機性會導致電力系統(tǒng)中備用容量的增加，而且很多風電都具有反調(diào)峰特性，會引起接入網(wǎng)電壓或頻率的波動，安排多個調(diào)頻以及調(diào)峰容量來維持整個電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定。