[实用新型]一种中频交流母线汇集的风电场直流输电系统

摘要

本实用新型涉及一种中频交流母线汇集的风电场直流输电系统，属于风电输送与并网领域。本实用新型的中频交流母线汇集的风电场直流输电系统包括多台风机组、多条中频交流输电线路、中频交流汇集母线、换流站中频升压变压器、中频模块化多电平换流器、直流输电线路、工频高压换流器、工频交流电网。本实用新型采用中频交流母线汇集的风电场直流输电系统，每台风机组输出交流电压的频率为中频，直流输电换流站采用中频升压变压器和中频模块化多电平换流器。中频变压器可以具有更小的体积和重量，中频模块化多电平换流器的子模块电容量也大为减小，换流器的成本、体积和重量也大大降低，使风电场直流输电系统的成本更低、紧凑化程度更高。

主权项

1.一种中频交流母线汇集的风电场直流输电系统，其特征在于，该风电场直流输电系统包括N台风机组(101)、N条中频交流输电线路(102)、中频交流汇集母线(103)、换流站中频升压变压器(104)、中频模块化多电平换流器(105)、直流输电线路(106)、工频高压换流器(107)和工频交流电网(108)；所述的N台风机组(101)的三相中频交流电压输出端分别与N条中频交流输电线路(102)的输入端连接；所述N条中频交流输电线路(102)的输出端并联在一起连接到中频交流汇集母线(103)，中频交流汇集母线(103)与换流站中频升压变压器(104)的输入端连接，换流站中频升压变压器(104)的输出端与中频模块化多电平换流器(105)的三相中频交流电压输入端连接，中频模块化多电平换流器(105)的直流电压输出端与直流输电线路(106)的输入端连接，直流输电线路(106)的输出端与工频高压换流器(107)的直流电压输入端连接，工频高压换流器(107)的三相工频交流电压输出端与交流电网(108)连接；所述的N台风机组(101)，每台风机组包括风力发电机(201)、低频整流器(202)、中频电压源变流器(203)和风机组中频升压变压器(204)；所述的风力发电机(201)的三相低频交流电压输出端与低频整流器(202)的三相交流电压输入端连接，低频整流器(202)的直流电压输出端与中频电压源变流器(203)的直流电压输入端连接，中频电压源变流器(203)的三相中频交流电压输出端与风机组中频升压变压器(204)的输入端连接，风机组中频升压变压器(204)的输出端构成风机组的三相中频交流电压输出端；所述的中频模块化多电平换流器(105)，包括三个上换流桥臂(301)、三个下换流桥臂(302)和两组三台桥臂电抗器(303)；所述的三个上换流桥臂(301)的三个负极端分别连接到第一组三台桥臂电抗器LA1、LB1和LC1的一端，三个下换流桥臂的正极端分别连接到第二组三台桥臂电抗器LA2、LB2和LC2的一端，第一组三台滤波电抗器LA1、LB1、LC1的另一端分别与第二组三台桥臂电抗器LA2、LB2和LC2的另一端连接后作为中频模块化多电平换流器的中频交流三相线端A、B、C；所述的三个上换流桥臂的正极端连接到一起构成中频模块化多电平换流器的直流正极端DCP；所述的三个下换流桥臂的负极端连接到一起构成中频模块化多电平换流器的直流负极端DCN；所述的上换流桥臂和下换流桥臂的结构相同，由多个相同的子模块采用串联连接，形成换流桥臂的一个正极端+和一个负极端‑。