全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及風力發(fā)電技術領域，尤其涉及一種全功率變流器驅動發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]風力發(fā)電機在調試維護前，尤其是在變槳系統(tǒng)維護時，需要維護人員對風力發(fā)電機組進行盤車以使風輪位置得以調整，并在適當?shù)奈恢脤⒅鬏S鎖緊機構對正鎖死，實現(xiàn)整個傳動鏈鎖死。
[0003]在現(xiàn)有技術中，盤車主要由以下二種方法:一、通過人工轉動高速軸上的剎車盤從而帶動整個傳功鏈運動，實現(xiàn)風輪的低速運轉，進而調整風輪的位置以及對齊主軸鎖緊銷與定位孔，此種方法需要耗費大量人力強行拖動主軸運轉，存在一定的安全隱患，且操作麻煩；二、風電機組在機艙配置液壓系統(tǒng)，通過液壓系統(tǒng)來盤車及進行發(fā)電機和齒輪箱的對中，這樣的方式增加成本的同時，機艙其他部件的維護空間受到了限制。
[0004]風電市場競爭日益激烈，降低投資成本，提高風電機組可靠性和降低維護成本成為整機商和風電場最為關心的問題，因此很有必要對現(xiàn)有的盤車方法進行改進。
【實用新型內容】
[0005]為了解決【背景技術】中的技術問題，本實用新型提供一種全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)，無需增加任何外置設備，即可完成風電機組自動盤車功能，大大減少維護的工作量。
[0006]為實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現(xiàn)。
[0007]—種采用風電機組變流器驅動發(fā)電機進行機組盤車的系統(tǒng)，該系統(tǒng)與電網并網連接，包括與電網依次連接的變壓器，全功率變流器，同步發(fā)電機，齒輪箱，葉輪，所述全功率變流器包含與同步發(fā)電機連接的機側變流器，以及與變壓器連接的網側變流器。
[0008]作為優(yōu)選的，所述機側變流器包含三個并聯(lián)的橋臂;每個橋臂均由兩個首尾相接串聯(lián)的IGBT模塊組成;每個IGBT模塊均由一個IGBT與一個反向二極管并聯(lián)組成。
[0009]作為優(yōu)選的，所述網側變流器包含三個并聯(lián)的橋臂;每個橋臂均由兩個首尾相接串聯(lián)的IGBT模塊組成;每個IGBT模塊由一個IGBT與一個反向二極管并聯(lián)組成。
[0010]作為優(yōu)選的，所述網側變流器還包含一個與三個橋臂并聯(lián)的電容，該電容用以緩沖網側變流器與機側變流器之間的能量傳遞，穩(wěn)定直流母線電壓，同時抑制諧波電壓。
[0011]作為優(yōu)選的，所述電容還并聯(lián)一負載，所述負載消耗直流側多余的能量，保證機側變流器與網側變流器功率近似平衡。
[0012]作為優(yōu)選的，所述全功率變流器為四象限變流器，它具有很高的基波功率因數(shù)、較低的諧波電流干擾和優(yōu)異的再生制動性能。
[0013]本實用新型的有益效果:
[0014]本實用新型的風電機組需要盤車時，風機主控系統(tǒng)控制網側變流器使能量從電網經過網側變流器整流為直流，流向全功率變流器的直流母線；機側變流器控制機側IGBT開通和關斷，調節(jié)輸出電壓和頻率來驅動同步發(fā)電機轉動，此時同步發(fā)電機處于電動狀態(tài)，同步電動機驅動葉輪慢速轉動，實現(xiàn)風電機組的盤車，無需增加硬件就可以實現(xiàn)，實現(xiàn)了風電機組的自動盤車功能。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例的原理示意圖。
[0017]圖中:變壓器I；全功率變流器2;同步發(fā)電機3;齒輪箱4;葉輪5。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0019]請參考附圖1和2所示，本實用新型實施例提供的一種全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行機組盤車的系統(tǒng)，該系統(tǒng)與電網并網連接，包含與電網依次連接的變壓器I，全功率變流器2，同步發(fā)電機3，齒輪箱4，葉輪5。
[0020]所述全功率變流器2包含與同步發(fā)電機3連接的機側變流器;與變壓器I連接的網側變流器。優(yōu)選地，所述全功率變流器2為四象限變流器，它具有很高的基波功率因數(shù)、較低的諧波電流干擾和優(yōu)異的再生制動性能。
[0021]所述機側變流器包含三個并聯(lián)的橋臂;每個橋臂均由兩個首尾相接串聯(lián)的IGBT模塊(1、4;2、5;3、6)組成;每個1681'模塊1、2、3、4、5、6均由一個1681'(絕緣柵雙極型晶體管)與一個反向二極管并聯(lián)組成。
[0022]所述網側變流器包含三個并聯(lián)的橋臂;每個橋臂均由兩個首尾相接串聯(lián)的IGBT模塊(7、10 ;8、11 ;9、12)組成;每個IGBT模塊7、8、9、10、11、12由一個IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)與一個反向二極管并聯(lián)組成。
[0023]所述網側變流器還包含一個與三個橋臂并聯(lián)的電容C，該電容C用以緩沖網側變流器與機側變流器之間的能量傳遞，穩(wěn)定直流母線電壓，同時抑制諧波電壓。所述電容還并聯(lián)一負載R，負載R消耗直流側多余的能量，保證機側變流器與網側變流器功率近似平衡。
[0024]工作原理:在進行機組盤車前，葉輪5上的葉片處于順槳位置，網側變流器控制系統(tǒng)產生6路高頻的PWM脈沖，6路高頻的P麗脈沖控制網側變流器IGBT的開通和關斷。IGBT的開通和關斷產生了與輸出電壓相位一致的正弦電流波形，此時能量從電網經由網側變流器逆變?yōu)橹绷鳎儆蓹C側變流器逆變?yōu)榻涣鞴┙o同步發(fā)電機3三相繞組，此時同步發(fā)電機3工作在電動機狀態(tài)，當同步發(fā)電機3的定子繞組通以三相交流電時，三相對稱電流合成的旋轉磁場與轉子永磁體磁鋼所產生的磁場相互作用產生旋轉磁場，進而產生轉矩拖動轉子同步旋轉，機側變流器控制IGTB開關，調節(jié)輸出的頻率和相位，使定子和轉子磁勢保持穩(wěn)定的位置關系，產生恒定的轉矩，帶動同步發(fā)電機3驅動葉輪5轉動。由于葉片處于順槳90°位置，全功率變流器2驅動同步發(fā)電機帶動葉輪5旋轉的過程中，維護人員可以根據風輪鎖的位置判斷全功率變流器2驅動同步發(fā)電機3運行的轉速，同步發(fā)電機的最大轉速不超過lOOrpm。風機主控系統(tǒng)內置的拖動控制可以方便、快捷、安全的將風輪鎖固定，只需要操作人員配合機艙工作人員啟動全功率變流器2，拖動電機運行就可以方便的帶動葉輪5轉動，同時不需要增加任何設備即可以完成盤車，完成輪轂風輪鎖的固定。當風電機組正常運行時，葉輪5帶動同步發(fā)電機3旋轉同步發(fā)電機3處于發(fā)電狀態(tài)，同步發(fā)電機產生的能量通過機側變流器整流成直流，通過網側變流器逆變成適合電網的能量，將能量輸送至電網。
[0025]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)與電網并網連接，包括與電網依次連接的變壓器，全功率變流器，同步發(fā)電機，齒輪箱，葉輪；所述全功率變流器包含與同步發(fā)電機連接的機側變流器，以及與變壓器連接的網側變流器。2.根據權利要求1所述的全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)，其特征在于:所述機側變流器包含三個并聯(lián)的橋臂；每個橋臂均由兩個首尾相接串聯(lián)的IGBT模塊組成;每個IGBT模塊均由一個IGBT與一個反向二極管并聯(lián)組成。3.根據權利要求1所述的全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)，其特征在于:所述網側變流器包含三個并聯(lián)的橋臂；每個橋臂均由兩個首尾相接串聯(lián)的IGBT模塊組成;每個IGBT模塊由一個IGBT與一個反向二極管并聯(lián)組成。4.根據權利要求1所述的全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)，其特征在于:所述網側變流器還包含一個與三個橋臂并聯(lián)的電容。5.根據權利要求4所述的全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)，其特征在于:所述電容還并聯(lián)一負載。6.根據權利要求1所述的全功率變流器驅動風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)，其特征在于:所述全功率變流器為四象限變流器。
【專利摘要】本實用新型涉及風力發(fā)電技術領域，尤其涉及一種全功率變流器驅動發(fā)電機進行盤車的系統(tǒng)。該系統(tǒng)與電網并網連接，其包括與電網依次連接的變壓器，全功率變流器，同步發(fā)電機，齒輪箱，葉輪；所述全功率變流器包含與同步發(fā)電機連接的機側變流器，以及與變壓器連接的網側變流器。本實用新型的風電機組需要盤車時，風機主控系統(tǒng)控制網側變流器使能量從電網經過網側變流器整流為直流，流向全功率變流器的直流母線；機側變流器控制機側IGBT開通和關斷，調節(jié)輸出電壓和頻率來驅動同步發(fā)電機轉動，此時同步發(fā)電機處于電動狀態(tài)，同步電動機驅動葉輪慢速轉動，實現(xiàn)風電機組的盤車，無需增加硬件就可以實現(xiàn)，實現(xiàn)了風電機組的自動盤車功能。
【IPC分類】H02J3/38, H02P9/08, H02P101/15
【公開號】CN205377730
【申請?zhí)枴緾N201521101402
【發(fā)明人】吳莉, 張學藝
【申請人】內蒙古久和能源裝備有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月24日