一種多電機發電裝置及風力發電機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及風力發電技術領域，具體地說，涉及一種多電機發電裝置，以及設置有該多電機發電裝置的風力發電機組。
【背景技術】
[0002]為提高風能的利用效率，變速變槳風力發電機組已成為當今的主流產品。在低風速時，通過變流裝置調節風輪轉速，追蹤最大風能利用系數，進而提高風電機組的效率；在高風速時，通過變槳裝置調節槳距角，使風機在額定功率狀態運行。
[0003]現有技術中，中大功率風電機組單機容量已達到2?3麗，為提高風能資源的利用，期望進一步增大單機容量，這對于海上風電而言需求尤為迫切。然而因超大功率的風電變流技術瓶頸、發電機超大體積制造的限制，以及造價的大幅上升(甚至超過兩臺機組的總造價)，實際中難以快速推廣使用。
[0004]為了解決超大功率風力發電機組技術與成本的問題，國內外廠家紛紛提出雙電機系統，采用的技術方案主要有以下幾種:
[0005]方案一:采用雙電樞的混合勵磁雙發電機技術，降低變流器的單臺功率等級。
[0006]方案二:在輪轂的前后兩側分別安裝一套發電機的雙電機系統，進而降低單臺發電機體積和變流器功率等級。
[0007]方案三:風輪帶動長通軸轉動，同時串聯兩個發電機，以降低單臺發電機體積和變流器功率等級，發電機對稱布置于機艙底架兩側以平衡整機重心。
[0008]對于前述方案一，雖然避開了變流技術難點，但超大功率發電機、增速齒輪箱體積仍很龐大，制造難度和成本仍然很高。
[0009]對于前述方案二，采用兩個電機串聯，但布局在輪轂的前后兩側，存在的明顯不足是整機重心不穩，且實際上難于制造安裝。
[0010]對于前述方案三，其與方案二本質上是一樣的，只是改善了發電機的安裝位置，長通軸方式決定其兩個發電機轉速必須相同，還需要對第一個電機進行特殊的改制，且不利于低風速時提高效率。同時，該方案需采用相同的變流裝置進行并聯使用，成本較高。
【發明內容】
[0011]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種多電機發電裝置，設置有二臺或更多電機，在提尚發電裝置容量的同時，可解決現有技術中制造難度尚、成本尚的缺陷或至少其中之
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[0012]本發明的多電機發電裝置，包括分動箱、第一電機和第二電機，其中:
[0013]所述分動箱包括輸入軸、第一輸出軸和第二輸出軸；
[0014]所述第一輸出軸連接所述第一電機，所述第二輸出軸連接所述第二電機，所述第一電機和第二電機中僅第一電機連接有變流裝置，所述第一電機連接的變流裝置能調整所述第二電機的電功率。
[0015]進一步地，所述分動箱還包括第三輸出軸，所述第三輸出軸連接第三電機。
[0016]進一步地，所述第一電機連接的變流裝置能調整所述第三電機的電功率。
[0017]進一步地，所述第一電機為永磁同步電機，所述永磁同步電機的轉子連接所述第一輸出軸，定子連接所述變流裝置；所述第二電機為鼠籠電機，所述鼠籠電機的轉子連接所述第二輸出軸，定子用于連接電網。
[0018]進一步地，所述第一電機為雙饋異步電機，所述變流裝置為雙饋變流器。
[0019]進一步地，所述第二電機連接軟并網裝置。
[0020]進一步地，所述軟并網裝置包括接觸器和可逐步導通的雙向晶閘管，所述接觸器和晶閘管并聯后用于與電網相連。
[0021 ] 進一步地，僅在所述第一電機并入電網，且風速符合所述第二電機切入條件時，所述第二電機才并入電網。
[0022]進一步地，所述第一輸出軸的輸出速比與所述第二輸出軸的輸出速比不同。
[0023]本發明的另一個方面，還提供一種風力發電機組，所述風力發電機組設置有前述任一項的多電機發電裝置。
[0024]本發明的多電機發電裝置，包括分動箱、第一電機和第二電機，分動箱分別連接第一電機和第二電機，第一電機連接變流裝置，而第二電機不連接任何變流裝置。通過調整第一電機連接的變流裝置的參數，可控制第一輸出軸的轉速，進而能控制第二輸出軸的轉速，從而可控制第二電機的轉差率及電功率，最終實現第一電機與第二電機從動能換取電能的比例系數，保證各電機的最佳功率分配，進而能實現風能的最大利用。
[0025]本發明一方面通過二個或更多的電機實現發電裝置的大功率輸出，另一方面可通過較小功率的變流裝置實現了較大功率風力發電機組的變速運行控制，相對于現有技術有效地降低了系統成本；由于小功率變流器技術成熟，因而制造難度低、可靠性好。此外，本發明還具有電機選用靈活，控制簡單，易于安裝維護等優點。
【附圖說明】
[0026]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0027]圖1是本發明一實施例的多電機發電裝置的結構示意圖；
[0028]圖2是本發明一實施例的風力發電機組的運行流程圖。
[0029]附圖標記說明:
[0030]I分動箱
[0031]2第一電機
[0032]3變流裝置
[0033]4第二電機
[0034]5軟并網裝置
[0035]10輸入軸
[0036]11第一輸出軸
[0037]12第二輸出軸
【具體實施方式】
[0038]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0039]本發明中，術語“第一”、“第二”、“第三”主要用于區分不同的部件，但不對部件進行具體限制。本發明各處的電機是指發電機，各處的連接既可以是直接連接也可以是間接連接。
[0040]圖1所示是本發明一實施例的多電機發電裝置的結構示意圖。在該實施例中，多電機發電裝置包括二個電機。本領域技術人員應當清楚，本發明也可以包括更多電機。
[0041]從圖1中可以看出，該實施例的多電機發電裝置至少包括分動箱1、第一電機2和第二電機4。其中分動箱I包括輸入軸10、第一輸出軸11和第二輸出軸12，其可以米用現有及改進技術中的一分二分動箱。其中輸入軸10與風力發電機組的主軸機械連接，其作用是將風輪通過主軸傳遞的動能傳遞至第一電機2和第二電機4。第一輸出軸11與第一電機2連接，第二輸出軸12與第二電機4連接。
[0042]此外，前述第一電機2和第二電機中僅第一電機2連接有變流裝置3，該變流裝置3可采用現有及改進的結構。第一電機2通過該變流裝置3連接電網。該變流裝置3可采用全控型風電變流器，能實現第一電機2轉矩控制和輸出電網有功無功的獨立調節。
[0043]前述第二電機4不連接任何變流裝置，第一電機2連接的變流裝置3能調整第二電機4的電功率。第二電機4不通過變流裝置3連接電網，其可以直接連接電網。為了限制第二電機4并網時的沖擊電流，優選該第二電機4連接有軟并網裝置5，通過該軟并網裝置5與電網