[实用新型]风电场的拓扑结构、升压控制装置及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风电场的拓扑结构、升压控制装置及系统。

背景技术

风能是一种清洁的可再生能源，把风能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。近年来，风电技术越来越受到世界各国的重视，并将保持较高的速度继续发展。然而，相对于其他发电设施，风力发电具有一定的特殊性，如负荷随机波动、轻载运行工况占多数等。

图1为现有技术风电场的拓扑结构的示例性示意图，参照图1，常见的风电场的拓扑结构是“一机一变”方式，即一台风力发电机组连接一台机组升压变压器。在风电场中，风力发电机的输出电压为690V。经过机组升压变压器将电压升高到10kV或35kV，然后经集电馈线将所有风力发电机输出的电能汇集输送到升压站(如主变压器)进行升压，达到110kV或220kV送入电力系统。

然而，上述方式具有以下不足之处：首先，在负载率较高的区间，机组升压变压器的效率较高，当负载率下降到一定程度后，机组升压变压器的效率会急剧下降；其次，由于风力发电的输出波动大、轻载工况多的特点，上述拓扑结构会使机组升压变压器经常运行在低效率状态，其功率损耗相对较高。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于，提供一种风电场的拓扑结构、升压控制装置及系统，以实现使得风力发电机组升压变压器长期运行于高效率区间，降低功耗。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的实施例提供了一种风电场的拓扑结构，所述拓扑结构包括：一一对应设置且选择性连接的至少一个风力发电机组集群和至少一个机组升压变压器集群，其中，所述风力发电机组集群包括多台并联连接的风力发电机组，所述机组升压变压器集群包括多台并联连接的机组升压变压器。

优选地，所述拓扑结构还包括多个第一自动断路器，所述第一自动断路器设置在所述机组升压变压器与对应设置的所述风力发电机组集群之间。

优选地，所述第一自动断路器的数量与所述机组升压变压器的数量相同，且一一对应设置。

本实用新型的实施例还提供了一种风电场的升压控制装置，所述风电场采用如前述实施例所述的拓扑结构，所述升压控制装置包括：负载率获取模块，用于分别获取所述至少一个风力发电机组集群的输出功率负载率；变压器数量调整模块，用于分别根据所述输出功率负载率调整对应设置的机组升压变压器集群中运行的机组升压变压器的数量。

优选地，所述负载率获取模块包括：

获取单元，用于分别获取每一风力发电机组集群中各风力发电机组的实际输出功率及额定输出功率，

计算单元，用于分别计算每一风力发电机组集群中各风力发电机组的实际输出功率的和值以及各风力发电机组的额定输出功率的和值，将所述实际输出功率的和值与所述额定输出功率的和值的比值作为所述风力发电机组集群的输出功率负载率。

本实用新型的实施例还提供了一种风电场的升压控制系统，所述升压控制系统包括如前述实施例所述的拓扑结构以及如前述实施例所述的升压控制装置，所述升压控制装置与所述拓扑结构中的机组升压变压器集群电气连接。

本实用新型实施例提供的风电场的拓扑结构、升压控制装置及系统，通过将风力发电机组及机组升压变压器分别进行分组，同一集群内的风力发电机组采用并联的连接方式，同一集群内的机组升压变压器也采用并联的连接方式，形成集群对集群的拓扑结构。从而使得风力发电机组升压变压器长期运行于高效率区间，降低了功率损耗。并且，同一集群内的机组升压变压器之间互为备用，提高了风电场集电网的可靠性。

附图说明

图1为现有技术风电场的拓扑结构的示例性示意图；

图2为本实用新型实施例一的风电场的拓扑结构的流程示意图；

图3为本实用新型实施例二的风电场的升压控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例风电场的拓扑结构、升压控制装置及系统进行详细描述。

实施例一

图2为本实用新型实施例一的风电场的拓扑结构的流程示意图，参照图2，风电场的拓扑结构包括一一对应设置且选择性连接的至少一个风力发电机组集群210和至少一个机组升压变压器集群220，其中，风力发电机组集群210包括多台并联连接的风力发电机组，机组升压变压器集群220包括多台并联连接的机组升压变压器。