[实用新型]风力发电机组及其变流与储能联合系统

说明书

本申请公开了一种风力发电机组及其变流与储能联合系统，该变流与储能联合系统包括：机侧变流器、网侧变流器以及直流储能单元；机侧变流器位于风力发电机组的机舱内，网侧变流器位于风力发电机组的塔底内，直流储能单元位于风力发电机组的塔筒内；机侧变流器通过直流电缆连接网侧变流器；直流储能单元连接直流电缆。由此可知，本申请实施例通过在机舱的机侧变流器和在塔底的网侧变流器，将塔筒中传输的电流变为直流电，减少了塔筒中电缆的数量，降低了电缆的成本。该直流储能单元可以减小直流母线上的电流波动，提高风力发电机组输出的电能质量，且在该直流储能单元的充放电过程中，不对风力发电机的网侧连接产生影响。

技术领域

本申请涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机组及其变流与储能联合系统。

背景技术

目前，风力发电机组中的发电机通常位于塔筒顶端的机舱内，发电机输出的三相电流通过塔筒内部的三相电缆传输至塔底的变流器，该由该变流器将三相电流进行调制并入电网。

但随着风力发电机组的发展，单个发电机组的发电功率越来越大，风力发电机组的叶片越来越长，塔筒越来越高，这导致塔筒中三相电缆的长度越来越长。电缆的长度变长，使得整条电缆的等效电阻变大，从而提高了三相电流流过电缆时产生的损耗。为了降低电缆的等效电阻，通常将多条电缆并联在此一起，以此来降低电流在塔筒传输时损耗的电能，这使得风力发电机组中电缆的成本较高，且塔筒中的电缆数量过多还会导致机舱系统的偏航。此外目前风力发电机组输出电流波动较大，电能质量较低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种风力发电机组及其变流与储能联合系统，用于减少塔筒中的电缆数量，并提高风力发电机组输出的电能质量。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

本申请实施例提供一种风力发电机组的变流与储能联合系统，所述变流与储能联合系统包括：机侧变流器、网侧变流器以及直流储能单元；

所述机侧变流器位于所述风力发电机组的机舱内，所述网侧变流器位于所述风力发电机组的塔底内，所述直流储能单元位于所述风力发电机组的塔筒内；

所述机侧变流器通过直流电缆连接所述网侧变流器；所述直流储能单元连接所述直流电缆。

作为一种可能的实施方式，所述机侧变流器包括：第一机侧变流器和第二机侧变流器；所述网侧变流器包括第一网侧变流器和第二网侧变流器；

所述第一机侧变流器连接所述风力发电机组的发电机的第一绕组，所述第二机侧变流器连接所述风力发电机组的发电机的第二绕组；所述第一机侧变流器连接所述第一网侧变流器；所述第二机侧变流器连接所述第二网侧变流器。

作为一种可能的实施方式，所述直流电缆包括正母线直流电缆、接地母排电缆和负母线直流电缆；

所述第一机侧变流器的正母线通过所述正母线直流电缆连接所述第一网侧变流器的正母线；

所述第二机侧变流器的负母线通过所述负母线直流电缆连接所述第二网侧变流器的负母线；

所述第一机侧变流器的负母线与所述第二机侧变流器的正母线连接形成第一零接地母线；所述第一网侧变流器的负母线与所述第二网侧变流器的正母线连接形成第二零接地母线，所述第一零接地母线与所述第二零接地母线通过接地母排电缆连接。

作为一种可能的实施方式，所述直流储能单元包括第一直流/直流功率变换器、第二直流/直流功率变换器、第一直流储能模块和第二直流储能模块；

所述第一直流/直流功率变换器的正输入端连接所述正母线直流电缆，所述第一直流/直流功率变换器的负输入端连接所述接地母排电缆；所述第一直流/直流功率变换器的输出端连接所述第一直流储能模块；