[实用新型]风力发电系统及风力发电系统的变流器的自供电设备

说明书

提供了一种风力发电系统及风力发电系统的变流器的自供电设备。自供电设备包括：储能逆变器单元和旁路启动单元，储能逆变器单元包括：整流单元、电池单元和逆变单元，整流单元、电池单元、逆变单元依次连接，风力发电系统的变流器的自供电设备的输入端连接到整流单元，变流器的自供电设备的输出端连接到逆变单元，旁路启动单元包括：第一开关和具有线圈和常开触点的第二开关，其中，自供电设备的输入端的火线、第一开关、第二开关的线圈、自供电设备的输入端的零线依次串联连接，第二开关的常开触点串联在逆变单元的输出端的火线与自供电设备的输出端的火线之间。根据本公开，可满足风力发电系统中开关的供电需求。

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，更具体的说，涉及一种风力发电系统及风力发电系统的变流器的自供电设备。

背景技术

在风力发电设备(例如永磁直驱风力发电设备)或风力发电系统中，变流器(例如风电变流器)可将风力发电机产生的低频(例如频率大约为10Hz)交流电经过整流和逆变后转变为工频电，工频电可在经过变压器的变压后并入电网。风力发电系统的相关设备可从风电变流器的输出侧(例如风电变流器所包括的并网变压器的低压侧(即690V侧))取电，经过降压变压器(例如690V/400V变压器)变为三相400V交流电和单相230V交流电。

在零电压或低电压穿越的过程中，由于并网变压器的低压侧电压消失，使得三相400V交流电和单相230V交流电的供应中断。根据与零电压或低电压穿越相关的标准的要求，需要使相关开关持续保持吸合状态，不能分断。因此，必须通过具备储能功能的不间断供电回路为相关开关供电。

通常，可选用不间断电源(Uninterrupted Power Supply，UPS)给相关开关供电，以保证在零电压或低电压穿越的过程中相关开关的持续供电，并使得相关开关能吸合。

然而，相关开关通常为接触器或框架断路器等元器件，这样的元器件在吸合瞬间的吸合瞬间功率非常高，吸合成功后用于维持吸合状态的吸合维持功率非常低(例如，吸合瞬间功率与吸合维持功率属于不同数量级，甚至相差两个或更多个数量级)。当使用传统的UPS为上述元器件供电时，既使用该UPS提供吸合瞬间功率又使用该UPS提供吸合维持功率。由于吸合瞬间功率随着同时吸合的开关数量的增加而增加，因此在开关多于预定数量的情况下，不能有效应对接触器或框架断路器等元器件的功率需求。

实用新型内容

本公开的示例性实施例旨在提供一种替代UPS的自供电设备，可通过不同方式分别提供吸合瞬间功率和吸合维持功率，以应对接触器或框架断路器等元器件对于吸合瞬间功率和吸合维持功率的需求。

根据本公开的示例性实施例，提供了一种风力发电系统的变流器的自供电设备，自供电设备包括：储能逆变器单元和旁路启动单元，其中，储能逆变器单元包括：整流单元、电池单元和逆变单元，整流单元、电池单元、逆变单元依次连接，风力发电系统的变流器的自供电设备的输入端连接到整流单元，风力发电系统的变流器的自供电设备的输出端连接到逆变单元，其中，旁路启动单元包括：第一开关和具有线圈和常开触点的第二开关，其中，自供电设备的输入端的火线、第一开关、第二开关的线圈、自供电设备的输入端的零线依次串联连接，第二开关的常开触点串联在逆变单元的输出端的火线与自供电设备的输出端的火线之间。

可选的，自供电设备还包括：串联在自供电设备的输出端和逆变单元之间的滤波单元和与自供电设备的输出端并联的滤波电容器，其中，滤波单元包括：与输出端的火线和零线分别串联的第一电感器和第二电感器。

可选的，自供电设备还包括：一端与第一开关连接且另一端分别与第二开关的线圈、常开触点以及逆变单元的输出端的火线连接的限流单元，其中，限流单元包括并联的电阻器和第三电感器。

可选的，逆变单元、第一开关和第二开关中的至少一个与控制器连接。

可选的，整流单元包括由二极管组成的桥式整流电路。