一種變流器集散化改造的雙饋異步發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及雙饋異步發電系統，尤其涉及一種變流器集散化改造的雙饋異步發電系統。
【背景技術】
[0002]隨著當前能源的緊張，風能、太陽能、潮汐能及波浪能等多種新能源的開發得到了越來越多的重視，在這些新能源的開發中廣泛地使用了雙饋異步發電機。為了提高由風能、潮汐能及波浪能等驅動的原動機的能源轉化效率，原動機的轉速會在某個范圍內變化，由其驅動的雙饋異步發電機的轉速隨之變化，其電功率的頻率亦變化，需經變流器才能并入電網，導致其輸出的電功率不穩定，諧波含量高，由于這些能源具有不穩定性、隨機性的特點，使得其所發出的電能質量低，并入電網后對電網的影響較大，有時甚至要放棄這些能源，造成了較大的浪費。由于電網接納能力不足和新能源不穩定等自身特點導致的部分發電機暫停，限電導致電場運行經濟性下降，限電的主要原因是并網難題，新能源出力不穩定，要其他電源為其提供調峰服務，需建設抽水蓄能、燃氣發電等調峰、調頻電源，在調峰容量緊缺時，限電特別嚴重，優化規劃電源結構和電網布局，擴大電能消納市場，還需要通過科技創新，推動電能生產和消費的協調。
[0003]現有的雙饋異步發電系統中，每臺雙饋異步發電機組均配備一個機側變流器、一個網側變流器構成背靠背的變流器。當發電廠中有多臺雙饋異步發電機同時運行時，由于每臺雙饋異步發電機的轉速會根據其運行工況調整，有的高于同步轉速，有的低于同步轉速，使得發電廠內的交流母線與網側變流器之間有大量的功率交換，電功率經過多次的交流、直流變流，增加了損耗，降低了系統的穩定性；同時，由于每臺發電機組配備一臺電網側變流器，導致變流器的利用率降低；另外，變流器與電網之間頻繁地交換功率，給電網注入大量的諧波，降低發電廠輸出的電能質量。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種變流器集散化改造的雙饋異步發電系統，減少對電網的諧波注入，降低發電設備輸出電能對電網的影響，提尚發電廠電能質量，提尚電網運彳丁的穩定性。
[0005]本實用新型通過下述技術方案實現:
[0006]一種變流器集散化改造的雙饋異步發電系統，包括導體、交流母線、直流母線、網側變流器、機側變流器、測量控制系統、變電系統和發電系統，
[0007]所述發電系統包括多臺雙饋異步發電機、驅動各雙饋異步發電機運轉的原動機及其傳動系統、轉速控制系統及油氣水電輔助系統；所述雙饋異步發電機的定子繞組與交流母線連接，轉子繞組通過機側變流器與直流母線連接，各直流母線經導體連接起來，原網側變流器統一地對各機側變流器交換后的功率與交流母線進行交換；所述傳動系統用于聯接原動機及雙饋異步發電機，實現動力的傳遞及可能存在的轉速變換；所述轉速控制系統用于控制原動機的轉速，根據雙饋異步發電機組的運行工況調整原動機的轉速，實現能量的高效轉換或限制功率輸入使整個系統處于安全的工作區間；所述油氣水電輔助系統為系統安全可靠工作提供必要的通風、散熱、除冰等工作環境；
[0008]所述機側變流器聯接雙饋異步發電機的轉子繞組與直流母線，并根據雙饋異步發電機的轉速，實現直流母線與雙饋異步發電機的轉子繞組的雙向功率交換，機側變流器之間的功率交換通過連接各變流器直流母線的導體進行，當雙饋異步發電機的轉速大于其同步轉速時，向直流母線輸出電功率，當雙饋異步發電機的轉速小于等于其同步轉速時，從直流母線吸收電功率；
[0009]所述網側變流器連接交流母線、直流母線，實現交流母線及直流母線間的功率雙向交換，當連接到直流母線的機側變流器總輸出的電功率大于總輸入的電功率時，網側變流器從直流母線向交流母線輸出電功率，當連接到直流母線的機側變流器總輸出的電功率小于總輸入的電功率時，網側變流器從交流母線向直流母線輸出電功率；
[0010]所述交流母線輸出的交流電經過變壓器升壓后直接輸出交流和/或者經過變壓器升壓后再連接直流換流器輸出直流；
[0011]所述測量控制系統用于檢測各設備的運行狀態、參數，控制原動機、發電機的轉速，進而控制各變流器的運行，監控整個系統的安全穩定運行。
[0012]進一步地，所述原動機包括風力機、汽輪機、水輪機。
[0013]本實用新型利用導體將原雙饋異步發電機組機側變流器與網側流器之間的直流母線聯接起來，使每臺雙饋異步發電機轉子繞組分別與一臺機側變流器相連，各機側變流器輸入輸出的功率經導體匯集后，再統一由網側變流器與交流母線交換功率。
[0014]本實用新型相對于現有技術，具有如下的優點及效果:
[0015]本實用新型控制(或者運行)簡單，易于實現。
[0016]本實用新型根據雙饋異步發電機的運行狀態，將發動機定子繞組(線圈)輸出的電功率并入交流母線，而轉子繞組經機側變流器的直流母線連接導體，并通過變流器交換功率。所有機側變流器經導體匯總后，在測控系統的控制下經電網側變流器與交流母線交換功率。由于大部分的轉子轉差功率直接經導體交換，而不經過網側變流器及交流母線，可減少交直流的轉換環節，減少對電網的諧波注入，提高電能質量。
[0017]如上所述，本系統技術手段簡便易行，可充分利用系統中雙饋異步發電機的時空互補性，降低對電網的影響，提高電網運行的穩定性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例的結構方框圖及控制(或運行)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例對本實用新型作進一步具體詳細描述。
[0020]如圖1所示，一種變流器集散化改造的雙饋異步發電系統，包括導體、交