[实用新型]一种故障时不停机的变速恒频发电系统

摘要

本实用新型公开了一种故障时不停机的变速恒频发电系统，包括开关切换单元、导体、交流母线、直流母线、网侧变流器、机侧变流器、网侧滤波模块、机侧滤波模块、测量控制系统、变电系统和发电系统。本实用新型在网侧或机侧变流器或机组动力及发电部分出现故障时通过开关的切换将故障部分切除，并利用系统中的其他变流器进行功率交换，或为其他机组提供变流，实现故障机组的不停机检修，并可减少对电网的谐波注入，降低发电设备输出电能对电网的影响，提高发电厂电能质量，提高电网运行的稳定性与经济性。

主权项

一种故障时不停机的变速恒频发电系统，其特征在于：包括开关切换单元、导体、交流母线、直流母线、网侧变流器、机侧变流器、网侧滤波模块、机侧滤波模块、测量控制系统、变电系统和发电系统，所述发电系统包括多台发电机、驱动各发电机运转的原动机及其传动系统、转速控制系统及油气水电辅助系统；发电机绕组通过机侧滤波模块、开关切换单元、机侧变流器与直流母线连接，各变流器的直流母线经导体连接起来，系统中的网侧变流器统一地对各机侧变流器交换后的功率与交流母线进行交换；所述传动系统用于联接原动机及发电机，实现动力的传递及可能存在的转速变换；所述转速控制系统用于控制原动机的转速，根据发电机组的运行工况调整原动机的转速，实现能量的高效转换或限制功率输入使整个系统处于安全的工作区间；所述油气水电辅助系统为系统安全可靠工作提供必要的通风、散热、除冰等工作环境；所述机侧变流器一端经开关切换单元连接直流母线，另一端经开关切换单元、机侧滤波模块与发电机绕组相连，并根据发电机的转速，实现直流母线与发电机绕组的功率交换，机侧变流器之间的功率交换通过连接各变流器直流母线的导体进行；所述网侧变流器的一端经开关切换单元连接直流母线，另一端经开关切换单元、网侧滤波模块与交流母线连接，实现交流母线及直流母线间的功率双向交换；所述开关切换单元用于改变系统各部件的联接方式，结合变流器内部控制模式的转换，使网侧变流器与机侧变流器均可作为两台相互备用的机侧变流器或网侧变流器；当网侧变流器故障时，直接将其切除进行维修；当机侧变流器故障时，将网侧变流器的控制模式转换为机侧变流器控制模式，使网侧流器转换为机侧变流器，并将机侧变流器切除进行维修；当发电系统故障时，将发电系统切除，网侧变流器与机侧变流器均工作于网侧模式，为其他机组提供变流容量；同时连接直流母线的开关可使变速恒频发电机组独立运行或多机联合运行；所述机侧滤波模块连接发电机绕组与开关切换单元，用于限流及滤波；所述网侧滤波模块连接交流母线与开关切换单元，用于限流及滤波；所述测量控制系统用于检测各设备的运行状态、参数，控制原动机、发电机的转速，进而控制各变流器的运行，监控整个系统的安全稳定运行。