[发明专利]一种风力发电机组及其工作模式切换方法

权利要求书

1.一种风力发电机组，包括：叶轮、与所述叶轮机械连接的双馈发电机，连接所述双馈发电机及工频电网的变频器，设置在所述双馈发电机及所述变频器之间及所述双馈发电机与所述工频电网之间的开关模组，其特征在于，所述开关模组包括：

第一开关单元，所述第一开关单元设置在所述工频电网和所述双馈发电机的定子之间；

第二开关单元，所述第二开关单元设置在所述双馈发电机的转子和短接端之间；

第三开关单元，所述第三开关单元设置在所述双馈发电机的转子和所述变频器的发电机侧变流器之间；

第四开关单元，所述第四开关单元设置在所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器之间；

通过所述开关模组的各个开关单元的断开与闭合实现对所述风力发电机组工作模式的切换。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述开关模组还包括：第五开关单元，所述第五开关单元设置在所述双馈发电机的定子和所述短接端之间。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组，其特征在于，还包括设置在所述双馈发电机转子和所述第二开关单元之间的第一阻抗网络和设置在所述双馈发电机定子和所述第五开关单元之间的第二阻抗网络。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组，其特征在于，所述第一阻抗网络和/或所述第二阻抗网络为电阻和/或电容和/或电感的串或并联结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的风力发电机组，其特征在于，还包括：

控制系统，所述控制系统连接所述开关模组，用于控制所述开关模组的开关单元的断开与闭合实现所述风力发电机组的工作模式切换。

6.根据权利要求5所述的风力发电机组，其特征在于，所述控制系统包括所述风力发电机组的主控系统或变频系统或变桨系统。

7.根据权利要求1-4任一项所述的风力发电机组，其特征在于，所述开关模组的各个开关单元包括断路器、接触器或单刀双掷开关。

8.一种风力发电机组的工作模式切换方法，其特征在于，包括：

断开开关模组的第一开关单元，将双馈发电机的定子与工频电网断开；闭合第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端导通；断开第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器断开；闭合第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器导通，所述风力发电机组切换至第一工作模式；

闭合所述开关模组的第一开关单元，将所述双馈发电机的定子与工频电网导通；断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开；闭合所述第三开关单元将所述双馈发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通；断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开，所述风力发电机组切换至第二工作模式。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述风力发电机组的开关模组还包括第五开关单元时，所述方法还包括：

闭合所述第五开关单元，将所述双馈发电机的定子与所述短接端导通，断开所述第一开关单元，将所述双馈发电机的定子与工频电网断开；断开所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子与短接端断开；闭合所述第三开关单元将所述风力发电机的转子与变频器的发电机侧变流器导通；断开所述第四开关单元将所述双馈发电机的定子与所述变频器的发电机侧变流器断开，所述风力发电机组切换至第三工作模式。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述风力发电机组设置在所述双馈发电机转子和所述第二开关单元之间的第一阻抗网络和设置在所述双馈发电机定子和所述第五开关单元之间的第二阻抗网络，所述方法还包括：

闭合所述第二开关单元将所述双馈发电机的转子通过所述第一阻抗网络与所述短接端导通；闭合所述第五开关单元将所述双馈发电机的定子通过所述第二阻抗网络与所述短接端导通，所述风力发电机组切换至第四工作模式。

11.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过控制系统获取开关单元控制信号，将所述开关单元控制信号发送至所述开关模组，以便所述开关模组根据所述开关单元控制信号控制各个开关单元的断开与闭合。