一种新型双馈风力发电机组及其运行方式.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103066622A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103066622103066622A(43)申请公布日2013.04.24(21)申请号201210582747.3(22)申请日2012.12.28(71)申请人东方电气集团东方汽轮机有限公司地址618000四川省德阳市高新技术产业园区金沙江西路666号(72)发明人王兵曹贝贞王鹏强喜臣李飞谭昱霖(74)专利代理机构成都蓉信三星专利事务所51106代理人刘克勤段雪茵(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种新型双馈风力发电机组及其运行方式(57)摘要本发明提供了一种新型双馈风力发电机组，包括双馈变流器、风机及其定子回路和转子回路，所述定子回路上设置有短路开关。新型双馈风力发电机组的运行方式，包括以下两种具体形式：鼠笼运行模式：将定子回路与电网的连接断开，定子回路上短路开关闭合，转子回路产生的电能通过双馈变流器转换输出至电网；双馈运行模式：将定子回路与电网的连接恢复，定子回路上短路开关断开，定子回路产生的电能直接输出至电网，转子回路产生的电能通过双馈变流器转换输出至电网。本发明可以改善双馈风力发电机组在低风速段的功率曲线、提高了低风速段的发电量，同时增强了双馈风力发电机组的低穿越能力。本发明具有成本低、控制简单和易于实现等优点。CN103066622ACN10362ACN103066622A权利要求书1/2页1.一种新型双馈风力发电机组，包括双馈变流器、风力发电机和电网，风力发电机的定子回路直接与电网连接，风力发电机的转子回路通过双馈变流器与电网连接；其特征在于：所述定子回路上设置有短路开关，短路开关闭合时，定子回路短路、仅转子回路连接进入电网；短路开关断开时，定子回路和转子回路均连接进入电网。2.一种新型双馈风力发电机组的运行方式，其特征在于：所述新型双馈风力发电机组包括双馈变流器、风力发电机和电网，风力发电机的定子回路直接与电网连接，风力发电机的转子回路通过双馈变流器与电网连接，所述定子回路上设置有短路开关；该新型双馈风力发电机组的运行方式包括以下两种具体形式：鼠笼运行模式：将定子回路与电网的连接断开，定子回路上短路开关闭合，转子回路产生的电能通过双馈变流器转换输出至电网；双馈运行模式：将定子回路与电网的连接恢复，定子回路上短路开关断开，定子回路产生的电能直接输出至电网，转子回路产生的电能通过双馈变流器转换输出至电网。3.根据权利要求2所述的新型双馈风力发电机组的运行方式，其特征在于：所述双馈风力发电机组的两种运行方式的切换过程由实时风速、风机的实时转速和实时功率三个控制参数控制。4.根据权利要求3所述的新型双馈风力发电机组的运行方式，其特征在于：所述双馈风力发电机组的两种运行方式的切换过程由实时风速控制时：设定v为实时风速、v0为风力发电机组鼠笼运行模式的切入风速，v1为风力发电机组双馈运行模式的切入风速，v2为风力发电机组从双馈运行模式到鼠笼运行模式的切入风速；当v>v0时，风力发电机组切换到鼠笼运行模式起机运行；在鼠笼运行模式下、当v>v1时，风力发电机组切换到双馈运行模式；当v>v1时，风力发电机组直接以双馈运行模式起机运行；在双馈运行模式下、当v<v2时，风力发电机组切换到鼠笼运行模式；其中：风机额定风速>v1>v2>v0；运行过程中，风机的实时转速n和实时功率P小于额定值，作为辅助控制。5.根据权利要求3所述的新型双馈风力发电机组的运行方式，其特征在于：所述双馈风力发电机组的两种运行方式的切换过程由转子实时转速控制时：设定n为风机的实时转速、n0为风机鼠笼运行模式的切入转速，n1为风机双馈运行模式的切入转速，n2为风机从双馈运行模式到鼠笼运行模式的切入转速；当n>n0时，风力发电机组切换到鼠笼运行模式起机运行；在鼠笼运行模式下、当n>n1时，风力发电机组切换到双馈运行模式；当n>n1时，风力发电机组直接以双馈运行模式起机运行；在双馈运行模式下、当n<n2时，风力发电机组切换到鼠笼运行模式；其中：风力发电机同步转速>n1>n2>n0；运行过程中，实时风速v和风机的实时功率P小于额定值，作为辅助控制。6.根据权利要求3所述的新型双馈风力发电机组的运行方式，其特征在于：所述双馈风力发电机组的两种运行方式的切换过程由实时功率控制时：设定P为风机的实时功率、P0为风机鼠笼运行模式的切入功率，P1为风机双馈运行模2CN103066622A权利要求书2/2页式的切入功率，P2为风机从双馈运行模式到鼠笼运行模式的切入功率；风力发电机组以鼠笼运行模式起机运行，如P<P0则停机；在鼠笼运行模式下、当P>P1