风力发电机并网系统的制作方法

专利检索2024-11-08  1


本发明涉及风力发电并网,特别涉及风力发电机并网系统。


背景技术:

1、风力发电机并网系统是一种将风力发电机与电网相连接的先进发电技术。该系统利用风力发电机将风能转化为机械能,并通过发电机将机械能进一步转化为电能,当风力发电机产生的电能满足并网条件时,系统能够将其安全、稳定地接入电网,实现电能的输送和分配;

2、即传统的风力发电机组并网通常依赖于变频器来实现发电机与电网的并联运行,然而,这种传统的并网方式存在诸多局限性,首先,变频器作为核心设备,其制造成本高昂,增加了整个风力发电项目的投资成本,其次,变频器的运行稳定性并不理想,常因各种因素出现故障,导致发电效率下降,甚至威胁整个系统的安全,且变频器在工作过程中产生的高频脉冲对电网造成了显著的干扰,影响了电能的质量和稳定性。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供风力发电机并网系统,可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

3、风力发电机并网系统,包括风轮、同步发电机、微机信号采集控制模块、电流和电压信号传感器、负载模块、负载无级控制模块、以及发电机输出断路器,电网控制断路器,负载控制断路器。

4、作为本发明的进一步优选方案,所述同步发电机可为18极同步发电机。

5、作为本发明的进一步优选方案,所述微机信号采集控制模块又包括微机数据采集与微机控制,所述微机数据采集分为同步发电机数据采集与市电电网数据采集;所述同步发电机数据采集为采集同步发电机的电压、频率、电流、有功功率、无功功率、功率因数以及相序;所述市电电网数据采集为采集市电电网的电压、频率与相序。

6、作为本发明的进一步优选方案,所述微机控制即为控制发电机的频率,电压,功率因效,发电机开关合闸/分闸,负载开关合闸/分闸,市电开关合闸/分闸,并网时自动同步跟踪,并网后自动无功调节,以及过流,过压,逆功保护等。

7、作为本发明的进一步优选方案,所述同步发电机输出端与发电机输出断路器输入端电性连接,所述发电机输出断路器输出端与电网控制断路器输入端电性连接,所述电网控制断路器则与市电电网电性连接。

8、作为本发明的进一步优选方案,所述负载控制断路器与负载无级控制模块电性连接,且所述负载无级控制模块与负载模块电性连接。

9、作为本发明的进一步优选方案,所述电流和电压信号传感器分别连接在同步发电机三相输出端上并与微机信号采集控制模块电性连接,所述负载无级控制模块、以及发电机输出断路器,电网控制断路器,负载控制断路器则分别与微机信号采集控制模块电性连接。

10、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

11、本发明所述的风力发电机并网系统,通过控制负载来实现发电机频率和电网同步,进而控制其同步电机的输出频率,避免了因频率差异可能引发的电网波动和故障;

12、采用励磁技术来实现发电机电压与电网的同步,励磁系统通过调节发电机的磁场强度,从而控制输出电压的大小,提升电压的稳定性,以防止因电压波动对电网造成不良影响,相较于传统的变频器方式,具有显著的成本优势,同时,由于没有变频器可能产生的高频脉冲干扰,电网的运行也更加稳定可靠。此外,旋转发电过程本身并不会对电网产生干扰,从而保证了电能质量的稳定提升。



技术特征:

1.风力发电机并网系统,其特征在于:包括风轮、同步发电机、微机信号采集控制模块、电流和电压信号传感器、负载模块、负载无级控制模块、以及发电机输出断路器,电网控制断路器,负载控制断路器。

2.根据权利要求1所述的风力发电机并网系统,其特征在于:所述同步发电机可为18极同步发电机。

3.根据权利要求1所述的风力发电机并网系统,其特征在于:所述微机信号采集控制模块又包括微机数据采集与微机控制,所述微机数据采集分为同步发电机数据采集与市电电网数据采集;

4.根据权利要求1所述的风力发电机并网系统,其特征在于:所述微机控制即为控制发电机的频率,电压,功率因效,发电机开关合闸/分闸,负载开关合闸/分闸,市电开关合闸/分闸,并网时自动同步跟踪,并网后自动无功调节,以及过流,过压,逆功保护等。

5.根据权利要求1所述的风力发电机并网系统,其特征在于:所述同步发电机三相输出端分别与负载控制断路器、发电机输出断路器输入端通过电性连接,所述发电机输出断路器三相输出端与电网控制断路器输入端电性连接,所述电网控制断路器三相输出端则与市电电网电性连接。

6.根据权利要求1所述的风力发电机并网系统,其特征在于:所述负载控制断路器与负载无级控制模块电性连接,且所述负载无级控制模块与负载模块电性连接。

7.根据权利要求1所述的风力发电机并网系统,其特征在于:所述电流和电压信号传感器分别连接在同步发电机三相输出端上并与微机信号采集控制模块电性连接,所述负载无级控制模块、以及发电机输出断路器,电网控制断路器,负载控制断路器则分别与微机信号采集控制模块电性连接。


技术总结
本发明公开了风力发电机并网系统,涉及风力发电并网技术领域,包括风轮、同步发电机、微机信号采集控制模块、电流和电压信号传感器、负载模块、负载无级控制模块、以及发电机输出断路器,电网控制断路器,负载控制断路器,微机信号采集控制模块又包括微机数据采集与微机控制,微机数据采集分为同步发电机数据采集与市电电网数据采集。通过控制负载来实现发电机频率和电网同步,进而控制其同步电机的输出频率,避免了因频率差异可能引发的电网波动和故障;采用励磁技术来实现发电机电压与电网的同步,励磁系统通过调节发电机的磁场强度,从而控制输出电压的大小,提升电压的稳定性,以防止因电压波动对电网造成不良影响。

技术研发人员:苏木金
受保护的技术使用者:福建志恒电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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