一种大容量风电机组并网系统的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机组并网的技术领域，尤其是指一种大容量风电机组并网系统。


背景技术：

2.随着海上风力发电的发展，更大容量的风电机组成为未来的发展趋势。风力发电机组的大型化，以及直驱全功率变流器的应用，使得并网系统的容量逐渐增大。而刹车电阻是并网系统的直流母线系统保护装置，在直流母线电压大于一定阈值时接通卸荷，防止并网系统直流母线部分的器件损坏。
3.传统的刹车电阻使用纯电阻器件和绝缘器件叠压排布构成，采用网状外壳自然冷却方式散热，整个系统简单且笨重；同时，随着逆变器容量的增大，刹车电阻的卸荷容量也相应增大，从而使用的电阻和绝缘器件数量明显增加，结构的体积和重量对应更加庞大，这给逆变器系统的安装和维护带来极大的不便。另外，逆变器异常工况一般发生次数较少，体积和重量庞大的刹车电阻会增加风电机组整体的成本。因此，针对该问题需作出相应的改进设计。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提出了一种大容量风电机组并网系统，在刹车卸荷单元中增加空冷散热装置及温度传感器，从而能够避免刹车卸荷单元在运行过程中产生过热的情况，减少电阻和绝缘器件的使用，为大容量并网系统节省空间，有效地解决上述目前技术存在的问题，减少制造成本。
5.为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种大容量风电机组并网系统，包括控制器、机侧逆变器、网侧变流器、直流母线单元和刹车卸荷单元，所述控制器分别与机侧逆变器和网侧变流器电连接，所述刹车卸荷单元与直流母线单元并联后与机侧逆变器和网侧变流器电连接；其中，所述刹车卸荷单元包括刹车电阻模组、温度传感器、散热外壳和空冷散热装置；所述刹车电阻模组安装在散热外壳的内部，所述温度传感器和空冷散热装置分别安装在散热外壳的相对两个侧面处，用于使温度传感器能够检测到刹车电阻模组的来流空气温度，所述控制器分别与刹车电阻模组以及空冷散热装置电连接，用于控制刹车电阻模组的卸荷以及刹车电阻模组的散热。
6.进一步，还包括电容，所述电容与刹车卸荷单元并联。
7.进一步，所述空冷散热装置为散热风扇。
8.进一步，所述散热外壳开有用于与空冷散热装置电连接的电源口以及用于与刹车电阻模组电连接的主进线口和主出线口。
9.进一步，所述散热外壳为网状散热外壳。
10.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
11.在本实用新型的刹车卸荷单元中增加空冷散热装置及温度传感器，避免刹车卸荷
单元在运行过程中产生过热的情况，减少电阻和绝缘器件的使用，易于安装和实现，大大降低刹车卸荷单元的体积、重量和成本，同时可靠性高，提高了并网系统的维护效率。
附图说明
12.图1为本实用新型的原理图。
13.图2为刹车卸荷单元的结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
15.参见图1至图2所示，本实施例所提供的大容量风电机组并网系统，包括控制器1、机侧逆变器2、网侧变流器3、直流母线单元4、刹车卸荷单元5和电容6，所述控制器1分别与机侧逆变器2和网侧变流器3电连接，所述电容6与刹车卸荷单元5并联，所述刹车卸荷单元5与直流母线单元4并联后与机侧逆变器2和网侧变流器3电连接，a端与风电机组发电机电连接，b端与电网电连接；其中，所述刹车卸荷单元5包括刹车电阻模组(图中未画出)、温度传感器502、网状散热外壳501和空冷散热装置503；所述刹车电阻模组安装在网状散热外壳501的内部，所述空冷散热装置503为散热风扇，所述温度传感器502和空冷散热装置503分别安装在网状散热外壳501的相对两个侧面处，用于使温度传感器502能够检测到刹车电阻模组的来流空气温度，所述网状散热外壳501开有用于与空冷散热装置503电连接的电源口5011以及用于与刹车电阻模组电连接的主进线口5012和主出线口5013，所述控制器1分别与刹车电阻模组以及空冷散热装置503电连接，用于控制刹车电阻模组的卸荷以及刹车电阻模组的散热。
16.当控制器1检测到风电机组并网系统的直流母线单元4的电压u
dc
大于启动阈值v1时，发出指令信号启动空冷散热装置503；当直流母线单元4的电压u
dc
大于安全阈值v2时，控制器1发出指令信号接通刹车电阻模组，对直流母线单元4进行卸荷；当温度传感器502检测到的来流空气温度值t小于空冷散热装置503降温的安全温度t0及直流母线单元4的电压u
dc
小于刹车电阻模组泄压达到的安全电压v0时，实行延时t并停止空冷散热装置503工作。
17.空冷散热装置503可以大大提高刹车电阻模组的散热效率，这样可以降低刹车卸荷单元5的容量、尺寸、重量以及系统成本，同时更小的体积和容量提高了并网系统的安装和维护效率。此外，空冷散热装置503相较刹车电阻模组提前启动，进一步提高刹车电阻模组的散热效率。
18.以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种大容量风电机组并网系统，其特征在于：包括控制器、机侧逆变器、网侧变流器、直流母线单元和刹车卸荷单元，所述控制器分别与机侧逆变器和网侧变流器电连接，所述刹车卸荷单元与直流母线单元并联后与机侧逆变器和网侧变流器电连接；其中，所述刹车卸荷单元包括刹车电阻模组、温度传感器、散热外壳和空冷散热装置；所述刹车电阻模组安装在散热外壳的内部，所述温度传感器和空冷散热装置分别安装在散热外壳的相对两个侧面处，用于使温度传感器能够检测到刹车电阻模组的来流空气温度，所述控制器分别与刹车电阻模组以及空冷散热装置电连接，用于控制刹车电阻模组的卸荷以及刹车电阻模组的散热。2.根据权利要求1所述的一种大容量风电机组并网系统，其特征在于：还包括电容，所述电容与刹车卸荷单元并联。3.根据权利要求1所述的一种大容量风电机组并网系统，其特征在于：所述空冷散热装置为散热风扇。4.根据权利要求1所述的一种大容量风电机组并网系统，其特征在于：所述散热外壳开有用于与空冷散热装置电连接的电源口以及用于与刹车电阻模组电连接的主进线口和主出线口。5.根据权利要求1所述的一种大容量风电机组并网系统，其特征在于：所述散热外壳为网状散热外壳。

技术总结
本实用新型公开了一种大容量风电机组并网系统，包括控制器、机侧逆变器、网侧变流器、直流母线单元和刹车卸荷单元，所述控制器分别与机侧逆变器和网侧变流器电连接，所述刹车卸荷单元与直流母线单元并联后与机侧逆变器和网侧变流器电连接；其中，所述刹车卸荷单元包括刹车电阻模组、温度传感器、散热外壳和空冷散热装置；所述刹车电阻模组安装在散热外壳的内部，所述温度传感器和空冷散热装置分别安装在散热外壳的相对两个侧面处，用于使温度传感器能够检测到刹车电阻模组的来流空气温度，所述控制器分别与刹车电阻模组以及空冷散热装置电连接；本实用新型大大降低刹车卸荷单元的体积和成本，同时可靠性高，提高了并网系统的维护效率。维护效率。维护效率。


技术研发人员：任娜 陈思范 马学亮 朱光伟 于虹
受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日：2021.07.02
技术公布日：2022/2/8