一種基於同軸混合發電機式的風電系統的製作方法

2023-06-05 14:54:16

一種基於同軸混合發電機式的風電系統的製作方法
【專利摘要】一種基於同軸混合發電機式的風電系統，包括葉片、齒輪箱、聯軸器、發電機一、發電機二、變換器一、變換器二、變換器三、變壓器，所述葉片、所述齒輪箱、所述發電機一、所述發電機二依次連接；所述發電機一和所述發電機二的轉子側分別與所述變換器一、所述變換器二繞組連接，所述發電機二的定子側直接繞組接入所述變壓器；所述變換器一、所述變換器二共用直流母線與所述變換器三連接，所述變換器三通過所述變壓器接入電網。本發明的優點是全功率風機優越電網性能，同時具備雙饋式風機較高的性價比，在永磁同步電機的基礎上有效的降低了發電機成本。
【專利說明】—種基於同軸混合發電機式的風電系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種風力發電系統，特別是一種採用同軸混合發電機同時發電的風電系統。

【背景技術】
[0002]目前，世界各國都熱衷於新能源產業的發展，風機作為當今社會最成熟的新能源產業之一，在電力系統中所佔比例越來越大。對於風機生產廠家而言在保證風機高效穩定運行的基礎上進一步降低成本，是其具備競爭力的重要指標。
[0003]當今主打風機機型主要包括雙饋風機、全功率風機。單純的這兩種風機各有優缺點，雙饋風機由於其較差的低電壓穿越性能及存在滑環碳刷，限制其在海上風電場大規模推廣。直驅永磁風機或高速永磁機組，由於其昂貴的發電機成本使得在風機市場中缺少競爭力。考慮到全功風機的優越電網性能，同時如何降低風機發電機成本就顯得尤為重要。


【發明內容】

[0004]發明目的:針對上述問題，本發明的目的是提供一種可有效降低風機成本並可以保證發電效率的風電系統。
[0005]技術方案:一種基於同軸混合發電機式的風電系統，包括葉片、齒輪箱、聯軸器、發電機一、發電機二、變換器一、變換器二、變換器三、變壓器，所述葉片、所述齒輪箱、所述發電機一、所述發電機二依次連接，且所述發電機一通過所述連軸器與所述發電機二連接，以保持同軸；所述發電機一和所述發電機二的轉子側分別與所述變換器一、所述變換器二繞組連接，所述發電機二的定子側直接繞組接入所述變壓器；所述變換器一、所述變換器二共用直流母線與所述變換器三連接，所述變換器三通過所述變壓器接入電網。
[0006]進一步的，所述發電機一為永磁同步發電機，所述發電機二為雙饋式異步發電機。
[0007]進一步的，所述變換器一容量為所述變換器二容量的三倍。
[0008]有益效果:與現有技術相比，本發明的優點是對結構進行合理的設計，確保了風機同軸，綜合利用兩類風機的優點，有效的減少了直驅或高速永磁同步發電機的成本，並且當一臺發電機出現故障時機組能正常運行機組，具備一定的冗餘性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的結構示意圖；
[0010]圖2為本發明電氣結構示意圖。

【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
[0012]如附圖1、附圖2所示，一種基於同軸混合發電機式的風電系統，包括葉片1、齒輪箱2、聯軸器3、發電機一 4、發電機二 5、變換器一 6、變換器二 7、變換器三8、變壓器9。葉片1、齒輪箱2、發電機一 4、發電機二 5依次連接,且發電機一 4通過連軸器3與發電機二 5連接，保持同軸，其中發電機一 4選用永磁同步發電機，發電機二 5選用雙饋式異步發電機；發電機一 4和發電機二 5的轉子側分別與變換器一 6、變換器二 7繞組連接，考慮到雙饋式異步發電機的特點，所以選用的變換器一 6容量為變換器二 7容量的三倍，發電機二 5的定子側直接通過變壓器9接入電網10 ;變換器一 6、變換器二 7共用直流母線與變換器三8連接，變換器三8通過變壓器9接入電網10。
[0013]上述風電系統在運行時，首先通過電網給直流母線充電，當直流母線充電完畢後，對於發電機一 4也就是永磁同步發電機而言，當風速高於切入風速時風機開始併網發電；而對於發電機二 5，也就是雙饋式發電機而言，需在轉子側變換器二 7對其定子側電壓進行調節，滿足要求時才將其定子繞組接入電網發電。
[0014]在海上風電場，大規模的使用結合了兩種風機優勢的風電系統，既可以高效穩定的保證發電的功效，並可以在永磁同步發電機的基礎上有效的降低成本，且具備一定的冗餘性，保障生產、生活的安全。
【權利要求】
1.一種基於同軸混合發電機式的風電系統，包括葉片(I)、齒輪箱(2)、聯軸器(3)、發電機一(4)、發電機二(5)、變換器一(6)、變換器二(7)、變換器三(8)、變壓器(9),其特徵在於:所述葉片(I)、所述齒輪箱(2)、所述發電機一(4)、所述發電機二(5)依次連接，且所述發電機一(4)通過所述連軸器(3)與所述發電機二(5)連接，保持同軸；所述發電機一(4)和所述發電機二(5)的轉子側分別與所述變換器一 ￠)、所述變換器二(7)繞組連接，所述發電機二(5)的定子側直接繞組接入所述變壓器(9);所述變換器一 ￠)、所述變換器二(7)共用直流母線與所述變換器三(8)連接，所述變換器三(8)通過所述變壓器(9)接入電網。
2.根據權利要求1所述的一種基於同軸混合發電機式的風電系統，其特徵在於:所述發電機一(4)為永磁同步發電機，所述發電機二(5)為雙饋式異步發電機。
3.根據權利要求1所述的一種基於同軸混合發電機式的風電系統，其特徵在於:所述變換器一(6)容量為所述變換器二(7)容量的三倍。
【文檔編號】F03D9/00GK104153943SQ201410318935
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2014年7月4日
【發明者】冷嘉驥 申請人:鎮江船舶電器有限責任公司