[实用新型]风机输电系统

说明书

本实用新型涉及风电传输技术领域，尤其涉及一种风机输电系统。所述风机输电系统，包括：多组风力发电机组及与所述风力发电机组连接的输电母线；每组所述风力发电机组包括风轮以及依次电性连接的多绕组直驱电机、变流器、多绕组变压器、整流器；每组所述风力发电机组中的整流器的输出端与所述输电母线相连。本实用新型通过将风力发电机组并联连接，使发电机发出的交流电在风电场内部转换成高压直流电，降低电能传输的成本。

技术领域

本实用新型涉及风电传输技术领域，尤其涉及一种风机输电系统。

背景技术

建立海上风电场是开放可再生能源的重要手段，与陆上风电场相比，海上风电场不仅具有更加丰富的风能资源，而且不占用陆地资源，迅速成为风力发电领域的研究热点。

与交流输电相比，直流输电没有无功功率输送，因此，直流输电技术成为远距离海上风电场并网的最佳选择，但是直流输电技术需要建造大型的海上电气平台来支撑海上换流站。在海上建造大型海上电气平台不仅成本很高，而且建造难度很大。传统的海上风电场需要使用较多的电能转换设备将低频交流电转换成高压直流电，这不仅增加了系统成本，而且能量的多次转换增加了系统损耗。

现有技术利用多台风力发电机和一个控制器，所述风力发电机连接AC-DC换流器，所述AC-DC换流器的直流输出侧并联有直流母线电容和半H桥换流器，将多台风力发电机对应的多台半H桥换流器的输出侧串联。但采用这种串联结构，一旦一个风机出现故障，就会引起直流母线电压故障。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种风机输电系统，以实现将交流电转换成高压直流电的目的，同时避免串联结构进行直流输电时易产生输电母线电压故障的现象。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种风机输电系统，包括：多组风力发电机组及设于所述风力发电机组一侧的输电母线；每组所述风力发电机组包括风轮以及依次电性连接的多绕组直驱电机、变流器、多绕组变压器与整流器；每组所述风力发电机组中的整流器的输出端与所述输电母线相连。

优选地，所述多绕组直驱电机为永磁直驱风力发电机。

优选地，所述永磁直驱风力发电机的转子与风轮同轴连接，永磁直驱风力发电机的定子有3N个绕组，N≥3，每三个绕组构成一组三相交流系统。

具体地，所述变流器为单相中压级联变流器，所述单相中压级联变流器的输入端口与所述多绕组直驱电机的一组三相绕组电性连接，所述单相中压级联变流器的输出端口与多绕组变压器的原边绕组电性连接。

具体地，所述多绕组变压器包括用于调整输送电压大小的原边绕组和多个副边绕组，所述多绕组变压器的原边绕组与单相中压级联变流器相连，所述多绕组变压器的副边绕组与所述整流器的输入端子相连。

具体地，所述单相中压级联变流器包括若干个相互级联的一体化功率单元；所述若干个相互级联的一体化功率单元中的第一级所述一体化功率单元的第一输出端子，与多绕组变压器原边绕组的第一端子连接，最后一级所述一体化功率单元的第二输出端子，与多绕组变压器原边绕组的第二端子连接；第一级及最后一级一体化功率单元之外的相邻所述一体化功率单元中的上一级所述一体化功率单元的第二输出端子与下一级所述一体化功率单元的第一输出端子连接。

具体地，所述整流器为单相中压级联整流器，所述单相中压级联整流器的输入端口与多绕组变压器的副边绕组电性连接，所述单相中压级联整流器的输出端口与所述输电母线相连。

具体地，所述输电母线包括直流正母线和直流负母线。

具体地，所述单相中压级联整流器包括若干个相互级联的H桥整流功率单元，所述H桥整流功率单元的数量与所述多绕组变压器的副边绕组的数量相同。