[实用新型]基于静止同步补偿器的风电场高压穿越系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体地，涉及基于静止同步补偿器的风电场高压穿越系统。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，其蕴量巨大，几乎比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，全世界许多国家都建设了大规模的风力发电机组，充分利用风力来发电，开发新能源。数量庞大的风力发电机组组成的发电网络，但随着风电装机容量的节节攀升和风电场的扩张，并网的难度也越来越大，事故的发生率也在增加。

高电压穿越，指在风力发电机并网点电压升高到1.1～1.3倍额定电压时，风力发电机能够保持并网运行，直至并网点电压恢复。在历次大规模的风机脱网事故中，多数因为电网扰动发生电压跌落，部分风机脱网，电网扰动消失后电压短时升高，又有部分风机脱网。目前，风力发电机组低电压穿越能力越来越得到重视，相关部门纷纷出台相应标准；各风机厂家和其他科研机构、电气设备制造商也采取相应的技术措施和设备。但高电压穿越目前在该领域没有引起足够的重视，也没有相应的技术手段进行解决。

因此，风电场存在的上述高电压穿越的问题便成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了基于静止同步补偿器的风电场高压穿越系统，主要用于解决风电场的高压穿越问题，具体地，采用了如下的技术方案：

基于静止同步补偿器的风电场高压穿越系统，包括多个风力发电机组，每个风力发电机组连接变压器；还包括多个静止同步补偿器，每个静止同步补偿器安装在相互连接的风力发电机组和变压器之间。

进一步地，还包括用于集中监控所述静止同步补偿器的集中控制器，所述的多个静止同步补偿器并联连接集中控制器。

进一步地，所述的静止同步补偿器包括相互连接的控制模块和功率单元；所述的集中控制器连接静止同步补偿器的控制模块。

进一步地，所述的功率单元包括多个，每个功率单元为独立的模块化单元；所述的多个功率单元并联连接控制模块。

进一步地，所述的功率单元包括IBGT逆变回路、单元控制器和驱动控制器：

所述的单元控制器，与所述的控制模块连接，用于接收控制模块的输出指令和反馈功率单元状态，并产生启动控制指令；

所述的驱动控制器，与单元控制器连接，用于产生驱动IGBT的PWM控制信号；

所述的IBGT逆变回路，包括IGBT、直流电容和电抗器，用于无功功率输出。

进一步地，所述的功率单元还包括软启动回路，软启动回路连接所述的IBGT逆变回路，用于给IBGT逆变回路的直流电容充电。

进一步地，所述的软启动回路包括软启动电阻和接触器，软启电阻和接触器并联连接所述的IBGT逆变回路。

进一步地，所述的静止同步补偿器还包括断路器，所述断路器的一端连接所述的变压器，另一端连接所述的功率单元。

进一步地，所述的静止同步补偿器还包括避雷器和柜体，所述的控制模块、功率单元、断路器以及避雷器都设置在柜体内。

进一步地，所述的集中控制器通过光纤分别与静止同步补偿器相连接。

与现有技术相比，本实用新型所述的基于静止同步补偿器风电场高电压穿越系统由于采用了上述的技术方案，具有如下的技术效果：

1)本实用新型通过在风力发电机组和变压器之间安装静止同步补偿器，提高了风力发电机组高电压穿越的能力，有效防止高电压引起的风机脱网，实现风电场的高电压穿越。

2)本实用新型所述的基于静止同步补偿器风电场高电压穿越系统，无需更换风力发电机组内部元器件即可实现高电压穿越功能，改造工程量小，投资少。

3)本实用新型的静止同步补偿器均与集中控制装置并联连接，实现了集中控制装置对多个静止同步补偿器的集中管理，实时的监控和管理静止同步补偿器。

附图说明

图1本实用新型的结构连接示意图；

图2本实用新型的原理框图。

附图中的标号说明：100-集中控制器 200-静止同步补偿器 210-控制模块 220-功率单元 221-软启动回路 2211-软启动电阻 2212-接触器 222-IGBT 逆变回路223-驱动控制器 224-单元控制器 230-断路器 300-变压器 400-风力发电机组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的基于静止同步补偿器的风电场高压穿越系统进行详细描述：