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专利名称 | 风力发电并网的切换系统及方法 |
申请号 | CN201010112708.8 | 申请日期 | 2010-02-22 |
法律状态 | 驳回 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2011-08-24 | 公开/公告号 | CN102163850A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | H02J3/38 | IPC分类号 | H02J3/38查看分类表>
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申请人 | 北京动力机械研究所 | 申请人地址 | 北京市7208信箱6分箱31所军民融合***
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 北京动力机械研究所 | 当前权利人 | 北京动力机械研究所 |
发明人 | 谢清明;袁宁;王东;李一凡;秦秀娟;吴晓玲;王天亮;刘萌;苗立杰 |
代理机构 | 北京银龙知识产权代理有限公司 | 代理人 | 许静 |
摘要
本发明公开了一种风力发电并网的切换系统及方法,属于风力发电与电力电子技术领域,该风力发电并网的切换系统包括风电机组,所述风电机组包括风机,与所述风机同轴的发电机、变流器,所述风力发电并网的切换系统还包括:一开关,与所述变流器并联,用于在自身闭合时将所述发电机发出的电能并入电网中;风力发电并网的切换装置,用于测量所述风机的输出功率,并比较所述风机的输出功率与所述变流器的额定功率,根据比较结果断开或闭合所述开关。本发明实施例能够提高风能的利用效率。本发明的技术方案可以广泛应用在风力发电系统中。
1.一种风力发电并网的切换系统,包括风电机组,所述风电机组包括风机,与所述风机同轴的发电机、变流器,其特征在于,所述风力发电并网的切换系统还包括:
一开关,与所述变流器并联,用于在自身闭合时将所述发电机发出的电能并入电网中;
风力发电并网的切换装置,用于测量所述风机的输出功率,并比较所述风机的输出功率与所述变流器的额定功率,根据比较结果断开或闭合所述开关。
2.根据权利要求1所述的风力发电并网的切换系统,其特征在于,所述风力发电并网的切换装置包括:
监测模块,用于测量所述风机的输出功率;
比较模块,用于比较所述风机的输出功率与所述变流器的额定功率;
处理模块,用于当所述风机的输出功率不大于所述变流器的额定功率时,断开所述开关,以使所述发电机发出的电能通过所述变流器并入电网中;当所述风机的输出功率大于所述变流器的额定功率时,闭合所述开关,以使所述发电机发出的电能通过所述开关并入电网中。
3.根据权利要求1所述的风力发电并网的切换系统,其特征在于,所述风力发电并网的切换装置还包括:
调节模块,用于在所述处理模块闭合所述开关后,调节所述风机的叶尖速比,使所述发电机的转速保持不变;
增大模块,用于在所述处理模块闭合所述开关后,增大电网侧负载,以增大所述发电机的输出电流。
4.根据权利要求1所述的风力发电并网的切换系统,其特征在于,所述变流器包括发电机侧三相电容、三相电感、三相最低充电电平(LCL)并网滤波电路、发电机侧三相脉冲宽度调制(PWM)全控变流器以及PWM网侧并网变流器。
5.根据权利按要求4所述的风力发电并网的切换系统,其特征在于,所述发电机侧三相PWM全控变流器为全控三相桥,由六个开关器件构成三相桥臂并联而成,功率开关器件均为绝缘栅双极型晶体管(IGBT);
所述PWM网侧并网变流器由三相全控桥构成,由六个开关器件构成三相桥臂并联组成,功率开关器件均为IGBT。
6.根据权利要求1所述的风力发电并网的切换系统,其特征在于,所述风机与所述发电机的额定功率相同,所述变流器的额定功率小于所述风机的额定功率。
7.根据权利要求6所述的风力发电并网的切换系统,其特征在于,所述风机的额定功率为3~5兆瓦,所述发电机的额定功率为3~5兆瓦,所述开关的额定功率为3~5兆瓦,所述变流器的额定功率为1~2兆瓦,所述发电机的额定转速为50赫兹。
8.根据权利要求1所述的风力发电并网的切换系统,其特征在于,所述开关为可控硅开关。
9.一种风力发电并网的切换方法,应用于风力发电并网的切换系统中,其特征在于,所述风力发电并网的切换系统包括风机,与所述风机同轴的发电机、变流器,以及与所述变流器并联的开关,所述风力发电并网的切换方法包括:
测量所述风机的输出功率;
比较所述风机的输出功率与所述变流器的额定功率;
当所述风机的输出功率不大于所述变流器的额定功率时,断开所述开关,以使所述风机发出的能量通过所述变流器并入电网中;
当所述风机的输出功率大于所述变流器的额定功率时,闭合所述开关,以使所述风机发出的能量通过所述开关并入电网中。
10.根据权利要求9所述的风力发电并网的切换方法,其特征在于,所述当所述风机的输出功率大于所述变流器的额定功率时,闭合所述开关之后还包括:
调节所述风机的叶尖速比,使所述发电机的转速保持不变;
增大电网侧负载,以增大所述发电机的输出电流。
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2009-06-24
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2008-09-17
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2
| | 暂无 |
2010-02-22
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3
| | 暂无 |
2007-02-07
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4
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2010-01-27
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2009-08-28
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5
| | 暂无 |
2001-08-10
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 1 | | 2013-04-16 | 2013-04-16 | | |
2 | | 2012-05-25 | 2012-05-25 | | |
3 | | 2013-04-16 | 2013-04-16 | | |
4 | | 2012-05-25 | 2012-05-25 | | |