用于发电系统与dc输出的连接系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将发电系统连接到直流电源系统的连接系统。
【背景技术】
[0002]与风力发电厂或其他类型的发电厂连接的高压直流(HVDC)可以用于经由高压直流(HVDC)转换器和电缆在发电机和地区、国家或跨国传输网络之间提供电连接系统。最初的项目正在建设，以提供至海上风力涡轮发电机的HVDC海底连接。在这些项目中，电能经由中压交流(AC)海底电缆收集，然后在海上平台的变电站被提高到高压交流。海上HVDC转换器将交流电整流为直流电，然后通过出口电缆将直流电传输至陆地站转换器。在陆地站，直流电可以从直流电被逆变回交流电，以被馈入电网。在这样的HVDC系统中，电压电平能够是±150KV至±320kV，或甚至更高。
[0003]在上述系统中，风力涡轮发电机的电力系统通常被配置为，包括被连接到变频器(背靠背AC/DC/AC)的交流发电机(例如，永磁转子同步电机)。转换器以可变频率和可变电压对发电机电能进行整流，同时当被连接到交流传输网络时发生的，其以恒定频率和恒定电压将电能输出到集电电网(collector grid)。电压电平通过风力涡轮发电机的变压器从低电压变频器电平(690V，50Hz)提高到集电电平(collector level) (33kV，50Hz)。因此，风力涡轮机生成交流电。
[0004]这种传统的方法中，风力涡轮发电机经历交流电压，如同被直接连接到陆地上的交流传输网络，这是因为海上电能集电电网是交流的并且具有33kVac或甚至高达66kVac的电压电平。
[0005]现有技术的一个问题在于，每个风力涡轮发电机配备有变频器，即复杂电路，这会导致损耗的增加和可靠性的降低。
【发明内容】
[0006]提供本
【发明内容】
用于以简化形式介绍概念的选择，这将进一步在下面的详细说明书中描述。本
【发明内容】
并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不是旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。
[0007]在一个方面，本发明涉及一种用于将发电机连接到直流电力系统的连接系统，所述连接系统包括:可控电压源单元，其功能上与发电机串联连接以接收来自发电机的交流电力，并相应地生成交流电力输出；以及整流器，其被布置为接收来自所述电压源单元的交流电力输出并且将所述交流电力输出整流为直流电力以提供给直流电力系统。
[0008]第一方面的优点主要是电压源单元能够根据现状调节发电机和整流器之间的电压电平。这将确保无功电流和有功电流从发电机通过整流器适当地流动到直流电力系统，尽管无功功率到直流电力系统的流动受到限制。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述连接系统包括主变压器，其被布置为提高所述电压源单元和所述整流器之间的交流电压电平。
[0010]这个实施例的优点是直流电力系统的电压电平能够远高于发电机的交流电平。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述连接系统还包括发电机，并且其中所述发电机是同步发电机。
[0012]这个实施例的优点是同步发电机不通过发电机的定子绕组被磁化，并且因此需要较少的无功功率。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述电压源单元包括变压器，其具有接收来自所述发电机的交流电力的初级组绕组和被连接到逆变器的次级组绕组，所述逆变器具有交流侧和被连接到直流链接电容器的直流侧。
[0014]这个实施例的优点是第一逆变器能够快速且在大范围内调节电压源单元的电压电平。串联变压器的组合能够使用标准的低电压逆变器，即400V或690V。通过使用低电压逆变器允许快速切换频率，具有高可靠性，并且允许市场中可获得的更多标准逆变器。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述电压源单元包括逆变器，所述逆变器具有交流侧和直流侧，所述直流侧被连接到直流链接电容器，并且所述交流侧被串联连接在所述发电机和所述整流器之间。
[0016]这个实施例的优点是不需要串联变压器，因而逆变器被直接连接在发电机和主变压器之间。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述逆变器进一步包括卸载负载(dump load)单元或储能设备。
[0018]这个实施例的优点是具有卸载负载或储能设备允许逆变器吸收来自发电系统的有功功率，这可能在一些不常见的生产方式中被需要。对于储能，其具有限制性，其涉及储能设备的大小，卸载负载可以被设计用于功率的短期耗散或连续耗散。
[0019]根据本发明的一个实施例，所述电压源单元包括转换器，其具有交流侧和直流侧，所述转换器的所述直流侧被连接到逆变器的所述直流侧，并且所述转换器的所述交流侧被连接到辅助电力系统。
[0020]这个实施例的优点除了能够在较短时间段内吸收电力，第二逆变器还允许连续有功功率流入或流出辅助电力系统，这取决于转换器中的开关类型。
[0021]根据本发明的一个实施例，所述主变压器包括三组绕组，并且所述整流器包括第一多相整流器桥和第二多相整流器桥，所述三组绕组中的第一组被连接到所述电压源单元，所述三组绕组中的第二组被连接到所述第一多相整流器桥，并且所述三组绕组中的第三组被连接到所述第二多相整流器桥。
[0022]这个实施例的优点是能够增加直流输电电压，这是因为每个高压绕组连接到整流器桥并且两个桥被串联连接。两个高压绕组相对于彼此相移，并因此降低来自系统的谐波含量。
[0023]根据本发明的一个实施例，所述系统包括用于将绕组配置从Y字形连接改变到Λ连接的器件，所述器件被定位在变压器或发电机中。
[0024]这个实施例的优点是改变绕组配置将改变变压器的变压比，因此这个特征是发电机和整流器之间的粗略电压适配器件，由此它会为串联电源单元缩减必要的工作范围。
[0025]根据本发明的一个实施例，所述主变压器包括有载抽头变换器，其用于改变所述主变压器的变压比。
[0026]这个实施例的优点是对于绕组配置，变压比改变，并且因此在发电器和整流器之间存在电压适配。所述抽头变换器具有限制的范围，但与改变绕组配置时所发生的相比，其以较小步骤进行操作。类似地，该特征可以为串联电源单元缩减必要的工作范围。
[0027]根据本发明的一个实施例，还包括激发单元，其用于激发所述发电机的转子场绕组，所述激发单元被设计用于可操作的速度范围。
[0028]这个实施例的优点是，即使在低速范围内，激发单元也能够提供足够的场电流，这意味着发电机电压电平通常变化不超过功率范围的10%。
[0029]在第二方面，本发明涉及一种用于将发电机连接到直流电力系统的方法，所述方法包括:串联连接电压源单元，其接收来自发电机的交流电力；通过调整电压源单元中的至少一个电参数，控制从发电机和电压源单元到整流器的交流电力；并且，将交流电力整流为直流电力以提供给直流电力系统。
[0030]根据本发明的一个实施例，所述至少一个电参数是电压源单元和整流器之间的电压相位角，和/或电压源单元的电压的幅值。
[0031]第二方面的优点及其进一步的实施例的优点与本发明的第一方面的优点等效。
[0032]在第三个方面，本发明涉及一种用于连接直流电力系统的发电系统，包括发电机、整流器、具有至少一第一组绕组和第二组绕组的主变压器、以及耦合设备，其中，所述整流器被连接在所述主变压器和所述直流电力系统之间，并且其中，所述耦合设备被布置为在Δ连接和Y字形连接之间改变所述发电机和所述变压器中的至少一个的连接配置。
[0033]第三方面的优点及其实施例的优点等效于本发明的第一方面的优点。
[0034]本发明的各个方面可以各自与任何的其他方面相结合。通过下面的描述，参考所描述的实施例，本发明的这些和其他的方面将是显而易见的。
[0035]参考与附图结合考虑的下面详细的描述，任何附加特征将更容易被认为是同样更好理解的。优选特征可以适当地进行组合，因为这对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且可以与本发明的任何各方面进行组合。
【附图说明】
[0036]现在将参考附图更加详细地描述根据本发明的发电系统。附图示出了实现本发明的一种方式，并且不应被解释为限制于落入所附的权利要求集的范围之内的其他可能的实施例。
[0037]图1是用于直流发电厂海上连接、变电站和集电电网布局的单线图。
[0038]图2示出了候选涡轮直流发电电路。
[0039]图3示出了本发明基于的现有技术的涡轮直流发电电路。
[0040]图4示出了本发明的原理图。
[0041]图5a示出了提出的用于直流连接的涡轮发电系统的实施例。
[0042]