[发明专利]半直驱直流风力发电机组及风电场

说明书

本公开提供了一种半直驱直流风力发电机组及风电场。所述半直驱直流风力发电机组包括：齿轮箱、发电机、机侧变压器、整流器、无功补偿装置、以及高压开关装置；发电机的输入端连接到齿轮箱，发电机的输出端经由连接点分别连接到机侧变压器的原边和无功补偿装置；机侧变压器的副边依次经由整流器和高压开关装置连接到所述半直驱直流风力发电机组的输出端，其中，所述无功补偿装置用于调节所述连接点处的电压。

技术领域

本公开总体说来涉及风电技术领域，更具体地讲，涉及一种半直驱直流风力发电机组及风电场。

背景技术

海上风电场正吸引越来越多的关注，高压直流电(HVDC)是远距离海上风电场输电的一个合适选择。现有海上升压站为交直升压站，风力发电机组输出交流电后经过升压变压器交流汇集，再经过大型变压器和海上升压站，施工难度大，且经济性差。

发明内容

本公开的示例性实施例在于提供一种半直驱直流风力发电机组及风电场，能够解决现有技术存在的海上风电场需要大型变压器和海上升压站等问题。

根据本公开的示例性实施例，提供一种半直驱直流风力发电机组，所述半直驱直流风力发电机组包括：齿轮箱、发电机、机侧变压器、整流器、无功补偿装置、以及高压开关装置；发电机的输入端连接到齿轮箱，发电机的输出端经由连接点分别连接到机侧变压器的原边和无功补偿装置；机侧变压器的副边依次经由整流器和高压开关装置连接到所述半直驱直流风力发电机组的输出端，其中，所述无功补偿装置用于调节所述连接点处的电压。

可选地，所述整流器包括至少一组二极管整流桥，每组二极管整流桥包括三个二极管整流桥，每组二极管整流桥中的各个二极管整流桥的第一连接端作为该组二极管整流桥的交流输入端，各组二极管整流桥的交流输入端连接到机侧变压器的副边；其中，当所述整流器包括多组二极管整流桥时，所述多组二极管整流桥依次串联。

可选地，所述机侧变压器包括n台移相变压器，每台移相变压器包括三台三绕组变压器，n为大于1的整数；所述n台移相变压器共用相同的公共原边，所述公共原边连接到所述机侧变压器的输入端，且按星型接法接地；每台移相变压器的副边采用延边三角形接法，并连接到整流器。

可选地，所述整流器包括n组二极管整流桥，所述n台移相变压器与所述n组二极管整流桥一一对应，每组二极管整流桥包括三个二极管整流桥；每台移相变压器的副边分别连接到与其对应的一组二极管整流桥中的各个二极管整流桥的第一连接端；第一组二极管整流桥中的各个二极管整流桥的第二连接端均连接到所述整流器的直流正输出端，第n组二极管整流桥中的各个二极管整流桥的第三连接端均连接到所述整流器的直流负输出端，第一组至第n-1组之中的每组二极管整流桥中的各个二极管整流桥的第三连接端连接到其下一组二极管整流桥中的各个二极管整流桥的第二连接端以使所述n组二极管整流桥依次串联。

可选地，所述机侧变压器包括三台三绕组变压器，所述三台三绕组变压器的原边连接到所述机侧变压器的输入端，且按星型接法接地；所述三台三绕组变压器的副边采用延边三角形接法，并连接到整流器。

可选地，所述整流器包括三个二极管整流桥，各个三绕组变压器的副边分别连接到各个二极管整流桥的第一连接端，各个二极管整流桥的第二连接端均连接到所述整流器的直流正输出端，各个二极管整流桥的第三连接端均连接到所述整流器的直流负输出端。

可选地，所述高压开关装置包括：第一开关装置、第二开关装置、以及第三开关装置；整流器的直流正输出端经由第一开关装置分别连接到第三开关装置的一个连接端和所述半直驱直流风力发电机组的直流正输出端，整流器的直流负输出端经由第二开关装置分别连接到第三开关装置的另一个连接端和所述半直驱直流风力发电机组的直流负输出端。

可选地，所述无功补偿装置为以下项之一：模块化多电平换流器、静止无功发生器、以及静止同步补偿器。