[发明专利]双馈型风力发电机组用高压直流变流器拓扑结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种变流器，尤其是一种双馈型风力发电机组使用的高压直流变流器，属于风力发电技术领域。

背景技术

目前兆瓦级风力发电机组一般均通过交直交变流器输出690V50Hz交流电，经装在箱式变电站中的升压变压器升压后汇至交流母线并网。其缺点是：需要升压变压器、箱式变电站，占地面积大，成本高，损耗高，尤其制约着海上风电的发展。

发明内容

本发明的主要目的在于：针对上述问题，提出一种无需升压变压器、箱式变电站的兆瓦级风力发电机组变流器拓扑结构。

本发明兆瓦级风力发电机组变流器拓扑结构包括整流器、机侧变流器、网侧DC-DC升压变换器。所述整流器一端与风力发电机的定子连接，另一端分别与所述机侧变流器、所述网侧DC-DC升压变换器连接。所述机侧变流器另一端与风力发电机的转子连接。所述网侧DC-DC升压变换器的另一端通过高压直流电缆与高压直流母线连接。

所述整流器为不可控整流器，也可以是可控整流器(如电压源型PWM整流器)。

所述整流器如为不可控整流器，则所述网侧DC-DC升压变换器中的第1级采用Boost升压回路，实现升压、稳压和功率因数校正功能。

所述机侧变流器与现有机侧变流器一致。

所述网侧DC-DC升压变换器包括1级或1级以上的升压回路。

本发明的有益效果是：发电机发出的交流电经整流后，通过DC-DC升压变换器直接升至直流高压，实现远程高压柔性直流输电，无需升压变压器、箱式变电站，占地面积小，成本低，损耗小，尤其适合于海上风电的发展。

附图说明

附图为本发明拓扑结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。

如附图所示，本发明兆瓦级风力发电机组变流器拓扑结构包括整流器1、机侧变流器2、网侧DC-DC升压变换器3。双馈型风力发电机定子4输出的交流电经整流器1整流后，一端与机侧变流器2连接；另一端经过DC-DC升压变换器3直接升压至直流高压(如10kV)，汇至高压直流电网6，实现可控直流并网。机侧变流器2一端与双馈型风力发电机转子5相连，提供双馈型风力发电机转子5的励磁电流。机侧变流器2的另一端与DC-DC升压变换器3相连，可将转子5发出的有功功率通过DC-DC升压变换器3传递给高压直流电网。

所述整流器1如为不可控整流器，则所述网侧DC-DC升压变换器3中的第1级采用Boost升压回路，在实现升压、稳压的同时，还能对发电机输出的电压电流进行功率因数校正(PFC)，提高了发电机有功功率输出能力，减小了电流谐波含量，进而进一步降低发电机损耗，提高系统效率。