[发明专利]一种风力发电机及风力发电系统

权利要求书

1.一种风力发电系统，其特征在于，包括：控制器、n个功率变换单元、变压器单元及风力发电机；其中：

所述n个功率变换单元的输入端分别与所述风力发电机的n个输出端一一对应相连；

所述n个功率变换单元的输出端与所述变压器单元的输入端相连，所述变压器单元的输出端与电网相连；

所述控制器分别与所述风力发电机、所述n个功率变换单元及所述变压器单元相连；

所述风力发电机，包括定子及转子，所述定子包括：定子铁心和缠绕于所述定子铁心上的n对绕组单元，每对绕组单元包含中心对称设置于所述定子铁心上的第一绕组单元和第二绕组单元，且所述第一绕组单元和所述第二绕组单元结构相同，n为正整数；n对绕组单元中每一个绕组单元均包括至少两个相互耦合的绕组；分别位于对称设置的一对绕组单元中、且输出相位相同的两个绕组的输出端相连，连接点为所述风力发电机的n个输出端中的一个；当每个所述绕组单元包括两个相互耦合的绕组时，每个所述绕组单元中的两个绕组的输出相位相同或者相差180°；

所述功率变换单元包括：实时监测所述绕组的绝缘故障的绝缘在线监测模块、第一开关、功率变换器及第二开关；其中：

所述绝缘在线监测模块的输入端为所述功率变换单元的输入端；

所述绝缘在线监测模块的输出端与所述第一开关的输入端相连；

所述第一开关的输出端与所述功率变换器的输入端相连；

所述功率变换器的输出端与所述第二开关的输入端相连；

所述第二开关的输出端为所述功率变换单元的输出端；

所述绝缘在线监测模块的控制端、所述第一开关的控制端、所述功率变换器的控制端及所述第二开关的控制端与所述控制器相连。

2.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述变压器单元包括：n个双绕组变压器、n/2个双分裂绕组变压器或者n/2个多分裂绕组变压器。

3.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述定子铁心包括n对铁心模块，每对铁心模块包含对称设置的第一铁心模块和第二铁心模块，其中：

对称设置的两个铁心模块中的第一铁心模块缠绕有所述第一绕组单元，第二铁心模块缠绕有所述第二绕组单元。

4.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，每对铁心模块中的第一铁心模块和第二铁心模块结构相同。

5.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，n对铁心模块中的每一个铁心模块结构均相同。

6.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，所述第一铁心模块和所述第二铁心模块均包括m个缠绕有子绕组的子模块，m为正整数；

所述绕组均包括m个串并联的所述子绕组。

7.根据权利要求6所述的风力发电系统，其特征在于，所述子绕组为集中绕组。

8.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述控制器用于依据监测的所述n个功率变换单元、所述变压器单元及所述风力发电机的状态，断开所述n个功率变换单元、所述变压器单元及所述风力发电机中故障的功率变换单元、变压器单元和/或风力发电机。