用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，風(fēng)電系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)主要來(lái)源于兩個(gè)方面:一方面，由于風(fēng)能資源具有波動(dòng)性，導(dǎo)致風(fēng)電出力也具有波動(dòng)性，這在風(fēng)電穿透率較高的情況下會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量及其穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。另一方面，隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比例不斷增大，若風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)仍采取被動(dòng)保護(hù)式的解列方式，則會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)難度，甚至可能加劇故障，嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為此，新的電網(wǎng)規(guī)則均要求當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組都能夠在一定時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)低電壓穿越運(yùn)行，并在故障切除后風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，以幫助電網(wǎng)恢復(fù)正常工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種不僅可以平滑風(fēng)電的功率波動(dòng)，而且還能提高風(fēng)電的低電壓穿越能力的用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器，包括三相全橋DC-AC變換器、三相半橋DC-AC變換器、雙向DC-DC變換器和儲(chǔ)能裝置，所述三相全橋DC-AC變換器各相交流端口的一個(gè)出線端子分別與風(fēng)電機(jī)組中對(duì)應(yīng)相的出線端子相連、另一個(gè)出線端子分別與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)中對(duì)應(yīng)相的連接端子相連，所述三相全橋DC-AC變換器各相的直流端口與三相半橋DC-AC變換器的直流端口相連，所述三相半橋DC-AC變換器的交流端口與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)的連接端口相連，所述儲(chǔ)能裝置通過(guò)雙向DC-DC變換器和三相半橋DC-AC變換器的直流端口相連。
[0006]優(yōu)選地，所述三相全橋DC-AC變換器各相交流端口的一個(gè)出線端子與風(fēng)電機(jī)組中對(duì)應(yīng)相的出線端子之間分別串聯(lián)連接有單相濾波電感。
[0007]優(yōu)選地，所述三相半橋DC-AC變換器的交流端口與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)的連接端口之間串聯(lián)布置有三相濾波電感。
[0008]優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能裝置為超級(jí)電容器或者蓄電池。
[0009]優(yōu)選地，所述三相全橋DC-AC變換器、三相半橋DC-AC變換器均為基于全控開(kāi)關(guān)器件的DC-AC變換器，所述雙向DC-DC變換器為基于全控開(kāi)關(guān)器件的雙向DC-DC變換器，所述全控開(kāi)關(guān)器件為絕緣柵雙極型功率管IGBT、集成門極換流晶閘管IGCT及可關(guān)斷晶閘管GTO中的一種。
[0010]本實(shí)用新型用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器具有下述優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、本實(shí)用新型包括三相全橋DC-AC變換器、三相半橋DC-AC變換器、雙向DC-DC變換器和儲(chǔ)能裝置，三相全橋DC-AC變換器各相交流端口的一個(gè)出線端子分別與風(fēng)電機(jī)組中對(duì)應(yīng)相的出線端子相連、另一個(gè)出線端子分別與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)中對(duì)應(yīng)相的連接端子相連，三相全橋DC-AC變換器各相的直流端口與三相半橋DC-AC變換器的直流端口相連，三相半橋DC-AC變換器的交流端口與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)的連接端口相連，儲(chǔ)能裝置通過(guò)雙向DC-DC變換器和三相半橋DC-AC變換器的直流端口相連，通過(guò)控制三相全橋DC-AC變換器的工作狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)在電網(wǎng)發(fā)生電壓跌落時(shí)，即升壓變壓器低壓側(cè)出現(xiàn)電壓跌落時(shí)，快速動(dòng)態(tài)補(bǔ)償升壓變壓器的電壓偏差量，以保證風(fēng)電機(jī)組出線端口的電壓穩(wěn)定，從而提高風(fēng)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力。
[0012]2、本實(shí)用新型包括三相全橋DC-AC變換器、三相半橋DC-AC變換器、雙向DC-DC變換器和儲(chǔ)能裝置，三相全橋DC-AC變換器各相交流端口的一個(gè)出線端子分別與風(fēng)電機(jī)組中對(duì)應(yīng)相的出線端子相連、另一個(gè)出線端子分別與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)中對(duì)應(yīng)相的連接端子相連，三相全橋DC-AC變換器各相的直流端口與三相半橋DC-AC變換器的直流端口相連，三相半橋DC-AC變換器的交流端口與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)的連接端口相連，儲(chǔ)能裝置通過(guò)雙向DC-DC變換器和三相半橋DC-AC變換器的直流端口相連，通過(guò)控制三相半橋DC-AC變換器的工作狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)控制三相半橋DC-AC變換器的有功/無(wú)功輸出，在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，能夠平滑風(fēng)電的有功功率波動(dòng)；當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供一定的無(wú)功功率以幫助電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
[0013]3、本實(shí)用新型包括三相全橋DC-AC變換器、三相半橋DC-AC變換器、雙向DC-DC變換器和儲(chǔ)能裝置，三相全橋DC-AC變換器各相交流端口的一個(gè)出線端子分別與風(fēng)電機(jī)組中對(duì)應(yīng)相的出線端子相連、另一個(gè)出線端子分別與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)中對(duì)應(yīng)相的連接端子相連，三相全橋DC-AC變換器各相的直流端口與三相半橋DC-AC變換器的直流端口相連，三相半橋DC-AC變換器的交流端口與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器低壓側(cè)的連接端口相連，儲(chǔ)能裝置通過(guò)雙向DC-DC變換器和三相半橋DC-AC變換器的直流端口相連，通過(guò)控制雙向DC-DC變換器的工作狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)控制儲(chǔ)能裝置的有功功率輸出，從而保證直流母線電壓的穩(wěn)定以及整個(gè)儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器的正常運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖例說(shuō)明:1、三相全橋DC-AC變換器；11、單相濾波電感；2、三相半橋DC-AC變換器；21、三相濾波電感；3、雙向DC-DC變換器；4、儲(chǔ)能裝置；5、風(fēng)電機(jī)組；6、升壓變壓器；7、電網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，應(yīng)用本實(shí)施例儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)電機(jī)組5、升壓變壓器6以及本實(shí)施例用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器，其中升壓變壓器6的高壓側(cè)繞組和電網(wǎng)7相連，本實(shí)施例用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能式電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器包括三相全橋DC-AC變換器1、三相半橋DC-AC變換器2、雙向DC-DC變換器3和儲(chǔ)能裝置4。
[0017]本實(shí)施例中，三相全橋DC-AC變換器I各相交流端口的一個(gè)出線端子分別與風(fēng)電機(jī)組5中對(duì)應(yīng)相的出線端子相連、另一個(gè)出線端子分別與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中升壓變壓器6低壓側(cè)中對(duì)應(yīng)相的連接端子相連。參見(jiàn)圖1，以