[發明專利]半直驅直流風力發電機組及風電場

在審

• 申請號: 202010905129.2
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN114123217A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 蔣中川;馮其塔;李戰龍
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/38;H02J3/50
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 徐璐璐;王兆賡

本公開提供了一種半直驅直流風力發電機組及風電場。所述半直驅直流風力發電機組包括：齒輪箱、發電機、機側變壓器、整流器、無功補償裝置、以及高壓開關裝置；發電機的輸入端連接到齒輪箱，發電機的輸出端經由連接點分別連接到機側變壓器的原邊和無功補償裝置；機側變壓器的副邊依次經由整流器和高壓開關裝置連接到所述半直驅直流風力發電機組的輸出端，其中，所述無功補償裝置用于調節所述連接點處的電壓。

技術領域

本公開總體說來涉及風電技術領域，更具體地講，涉及一種半直驅直流風力發電機組及風電場。

背景技術

海上風電場正吸引越來越多的關注，高壓直流電(HVDC)是遠距離海上風電場輸電的一個合適選擇。現有海上升壓站為交直升壓站，風力發電機組輸出交流電后經過升壓變壓器交流匯集，再經過大型變壓器和海上升壓站，施工難度大，且經濟性差。

發明內容

本公開的示例性實施例在于提供一種半直驅直流風力發電機組及風電場，能夠解決現有技術存在的海上風電場需要大型變壓器和海上升壓站等問題。

根據本公開的示例性實施例，提供一種半直驅直流風力發電機組，所述半直驅直流風力發電機組包括：齒輪箱、發電機、機側變壓器、整流器、無功補償裝置、以及高壓開關裝置；發電機的輸入端連接到齒輪箱，發電機的輸出端經由連接點分別連接到機側變壓器的原邊和無功補償裝置；機側變壓器的副邊依次經由整流器和高壓開關裝置連接到所述半直驅直流風力發電機組的輸出端，其中，所述無功補償裝置用于調節所述連接點處的電壓。

可選地，所述整流器包括至少一組二極管整流橋，每組二極管整流橋包括三個二極管整流橋，每組二極管整流橋中的各個二極管整流橋的第一連接端作為該組二極管整流橋的交流輸入端，各組二極管整流橋的交流輸入端連接到機側變壓器的副邊；其中，當所述整流器包括多組二極管整流橋時，所述多組二極管整流橋依次串聯。

可選地，所述機側變壓器包括n臺移相變壓器，每臺移相變壓器包括三臺三繞組變壓器，n為大于1的整數；所述n臺移相變壓器共用相同的公共原邊，所述公共原邊連接到所述機側變壓器的輸入端，且按星型接法接地；每臺移相變壓器的副邊采用延邊三角形接法，并連接到整流器。

可選地，所述整流器包括n組二極管整流橋，所述n臺移相變壓器與所述n組二極管整流橋一一對應，每組二極管整流橋包括三個二極管整流橋；每臺移相變壓器的副邊分別連接到與其對應的一組二極管整流橋中的各個二極管整流橋的第一連接端；第一組二極管整流橋中的各個二極管整流橋的第二連接端均連接到所述整流器的直流正輸出端，第n組二極管整流橋中的各個二極管整流橋的第三連接端均連接到所述整流器的直流負輸出端，第一組至第n-1組之中的每組二極管整流橋中的各個二極管整流橋的第三連接端連接到其下一組二極管整流橋中的各個二極管整流橋的第二連接端以使所述n組二極管整流橋依次串聯。

可選地，所述機側變壓器包括三臺三繞組變壓器，所述三臺三繞組變壓器的原邊連接到所述機側變壓器的輸入端，且按星型接法接地；所述三臺三繞組變壓器的副邊采用延邊三角形接法，并連接到整流器。

可選地，所述整流器包括三個二極管整流橋，各個三繞組變壓器的副邊分別連接到各個二極管整流橋的第一連接端，各個二極管整流橋的第二連接端均連接到所述整流器的直流正輸出端，各個二極管整流橋的第三連接端均連接到所述整流器的直流負輸出端。

可選地，所述高壓開關裝置包括：第一開關裝置、第二開關裝置、以及第三開關裝置；整流器的直流正輸出端經由第一開關裝置分別連接到第三開關裝置的一個連接端和所述半直驅直流風力發電機組的直流正輸出端，整流器的直流負輸出端經由第二開關裝置分別連接到第三開關裝置的另一個連接端和所述半直驅直流風力發電機組的直流負輸出端。

可選地，所述無功補償裝置為以下項之一：模塊化多電平換流器、靜止無功發生器、以及靜止同步補償器。