[实用新型]风力发电装置

说明书

本实用新型公开了一种风力发电装置，能够吸收转子侧的高频波，所述风力发电装置包括风轮机，与所述风轮机连接的发电机组件，与所述发电机组件电连接的机侧滤波电抗器，与所述机侧滤波电抗器电连接的机侧变流器，与所述机侧变流器电连接的网侧变流器，和旁接在所述发电机组件和所述机侧滤波电抗器之间的电线上的高频波吸收组件。根据本实用新型的能够吸收转子侧的高频波的风力发电装置，能够吸收转子侧的高频波可以有效降低或消除机侧电压的尖峰和du/dt，提高发电机的绕组的绝缘、发电机的轴承等部件的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种能够吸收转子侧的高频波的风力发电装置，特别涉及能够吸收双馈变流器转子侧的高频波的风力发电装置。

背景技术

风力发电技术的原理就是采用风力发电机，来将风能转化为电能。现如今，随着风力发电技术应用范围的不断扩大，风力发电技术也逐渐趋于完善，且受到了更加广泛的应用。采用风力来进行发电的主要优势有：占地面积小、储存量充足等。

随着风力发电技术的发展，双馈型感应发电机(Double-Fed InductionGenerator)在风能发电中的应用越来越广。这种技术不过分依赖于蓄电池的容量，而是从励磁系统入手，对励磁电流加以适当的控制，从而达到输出一个恒频电能的目的。双馈感应发电机在结构上类似于异步发电机，但在励磁上双馈发电机采用交流励磁。我们知道一个脉振磁势可以分解为两个方向相反的旋转磁势，而三相绕组的适当安排可以使其中一个磁势的效果消去，这样一来就得到一个在空间旋转的磁势，这就相当于同步发电机中带有直流励磁的转子。双馈发电机的优势就在于，交流励磁的频率是可调的，这就是说旋转励磁磁动势的频率可调。这样当原动机的转速不定时，适当调节励磁电流的频率，就可以满足输出恒频电能的目的。由于电力电子元器件的容量越来越大，所以双馈发电机组的励磁系统调节能力也越来越强，这使得双馈机的单机容量得以提高。

通常，在双馈型感应发电机中使用的双馈变流器采用两电平电压型双脉冲宽度调制(PWM) 方式，网侧绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关频率在2至3kHz，机侧IGBT开关频率在1.5 至2kHz。IGBT开关在开断过程产生尖峰电压和较高的du/dt变化率，du/dt是表示电压u对时t的微分，可以理解为时间“微小”变化时，电压的“微小”的变化量。转子电压的尖峰电压和du/dt对发电机的绕组的绝缘、发电机的轴承等部件造成不利影响，容易引起绕组绝缘击穿，发电机轴承电腐蚀。

实用新型内容

针对现有变流器机侧IGBT开关瞬间造成机侧存在高频尖峰电压和高du/dt变化率，尖峰和较高的du/dt不仅对发电机绕组绝缘造成影响，在发电机轴承上会产生较高轴电压，对轴承持续放电，产生电腐蚀等问题。

本实用新型提出了一种风力发电装置，能够吸收转子侧的高频波，所述风力发电装置包括风轮机，与所述风轮机连接的发电机组件，与所述发电机组件电连接的机侧滤波电抗器，与所述机侧滤波电抗器电连接的机侧变流器，与所述机侧变流器电连接的网侧变流器，和旁接在所述发电机组件和所述机侧滤波电抗器之间的电线上的高频波吸收组件。

进一步，所述高频波吸收组件包括第一高频波吸收装置、第二高频波吸收装置和第三高频波吸收装置。

进一步，所述第一高频波吸收装置包括并联的第一电阻和第二电阻和与所述并联的第一电阻和第二电阻串联的第一电容；所述第二高频波吸收装置包括并联的第三电阻和第四电阻和与所述并联的第三电阻和第四电阻串联的第二电容；所述第三高频波吸收装置包括并联的第五电阻和第六电阻和与所述并联的第五电阻和第六电阻串联的第三电容。

进一步，所述电线包括u线，v线和w线，所述第一高频波吸收装置的靠近电阻的一端旁接在所述u线上，所述第二高频波吸收装置的靠近电阻的一端旁接在所述v线上，所述第三高频波吸收装置的靠近电阻的一端旁接在所述w线上，所述第一高频波吸收装置的靠近电容的一端、所述第二高频波吸收装置的靠近电容的一端和所述第三高频波吸收装置的靠近电容的一端连接在一起。