本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著去全球能源需求的持續(xù)增長，使得可再生能源備受關(guān)注，人們不約而同的將目光集中在風(fēng)力發(fā)電上。

風(fēng)能作為一種情結(jié)的可再生能源，越來越受到世界各國的重視，其。其蘊(yùn)量巨大，全球的風(fēng)能越為2.74*10^9MW，其中可利用的風(fēng)能為2*10^7MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量要大10倍。

把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。 風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。

風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置，稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分。（大型風(fēng)力發(fā)電站基本上沒有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才會(huì)擁有尾舵）

風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時(shí)，槳葉上產(chǎn)生氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。槳葉的材料要求強(qiáng)度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造。（現(xiàn)在還有一些垂直風(fēng)輪，s型旋轉(zhuǎn)葉片等，其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同），鐵塔主要起支撐作用，用于支撐風(fēng)輪和尾舵和發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)用于把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

但是，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中會(huì)并到電網(wǎng)中，借助電網(wǎng)來傳輸電能，而注入電網(wǎng)的功率會(huì)隨風(fēng)速（風(fēng)速會(huì)改變風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速）波動(dòng)，從而對電網(wǎng)造成擾動(dòng)，現(xiàn)有的做法是采用靜止無功補(bǔ)償器來解決這一問題，但是靜態(tài)無功補(bǔ)償也僅僅是降低風(fēng)電功率波動(dòng)對電網(wǎng)電壓的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，通過各方面的采集與控制從而防止風(fēng)力發(fā)電并電網(wǎng)中的電能質(zhì)量更為穩(wěn)定。

本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于連接電網(wǎng)，包括

風(fēng)輪，

雙饋感應(yīng)電機(jī)，連接風(fēng)輪用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；

第一通路，連接雙饋感應(yīng)電機(jī)和電網(wǎng)，所述第一通路上設(shè)置有并網(wǎng)開關(guān)，所述第一通路上設(shè)置有箱式變壓器和連接箱式變壓器的升壓站；

第二通路，連接電網(wǎng)和雙饋感應(yīng)電機(jī)，并從電網(wǎng)中取電以控制雙饋感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

功率檢測裝置，連接雙饋感應(yīng)電機(jī)的輸出端，用于檢測雙饋感應(yīng)機(jī)的功率變換情況，當(dāng)功率的變換頻率的幅度過大時(shí)，所述功率檢測裝置控制所述并網(wǎng)開關(guān)斷開。

通過采用上述技術(shù)方案，風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件，通過雙饋感應(yīng)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并通過第一通路將電并到電網(wǎng)中，第二通路的設(shè)置用于從電網(wǎng)中取電以供雙饋感應(yīng)電機(jī)自身工作，由于外界的風(fēng)速不是一成不變的，時(shí)大時(shí)小，從而導(dǎo)致風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)也時(shí)快時(shí)慢，雙饋感應(yīng)電機(jī)在能夠在風(fēng)速小的時(shí)候從電網(wǎng)中取電，從而確保其轉(zhuǎn)速能夠在風(fēng)速變動(dòng)不太大的時(shí)候大致恒定，當(dāng)風(fēng)速變化較大時(shí)，此時(shí)雙饋感應(yīng)電機(jī)的輸出功率也會(huì)相應(yīng)的變換，功率檢測裝置用于檢測雙饋感應(yīng)電機(jī)的輸出功率，當(dāng)輸出功率前后幅度過大時(shí)，比如風(fēng)速持續(xù)增加，而雙饋感應(yīng)電機(jī)輸出的電功率不穩(wěn)定，如果將此電能并入電網(wǎng)中，便會(huì)造成電網(wǎng)擾動(dòng)，所以，此時(shí)通過功率檢測裝置控制并網(wǎng)開關(guān)斷開，使雙饋感應(yīng)電機(jī)所輸出的電能不并入電網(wǎng)中，通過箱變（箱式變壓器）和升壓站實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場控制系統(tǒng)和風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)合二為一，達(dá)到了電能的可靠的效果。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述第二通路設(shè)置有雙饋?zhàn)兞髌鳌?/p>

通過采用上述技術(shù)方案，通過雙饋?zhàn)兞髌鞲鶕?jù)功能和連接點(diǎn)不同分為網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器兩部分，二者之間通過直流環(huán)節(jié)相連接，實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，通過雙饋?zhàn)兞髌魍ㄟ^發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行高速、精確和平滑控制，從而提高雙饋發(fā)電機(jī)的輸出功率更為穩(wěn)定，使雙饋發(fā)電機(jī)的調(diào)速能力更強(qiáng)。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述雙饋?zhàn)兞髌鞯妮斎攵嗽O(shè)置有第一濾波器，所述雙饋?zhàn)兞髌鞯妮敵龆嗽O(shè)置有第二濾波器。

通過采用上述技術(shù)方案，通過兩個(gè)濾波器實(shí)現(xiàn)對雙饋?zhàn)兞髌鞯妮斎攵说臑V波，和雙饋?zhàn)兞髌鬏敵龆说臑V波，從而使輸出到雙饋發(fā)電機(jī)的電能較為穩(wěn)定，以實(shí)現(xiàn)精確控制的效果。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述第一濾波器為LC濾波器。

通過采用上述技術(shù)方案，采用LC濾波器在實(shí)現(xiàn)對雙饋?zhàn)兞髌鬏斎攵藶V波的效果的同時(shí)還能夠?qū)斎胫岭p饋感應(yīng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述第二濾波器為DU/DT濾波器。

通過采用上述技術(shù)方案，采用DU/DT濾波器一方面能夠調(diào)整雙饋?zhàn)兞髌鞯妮敵霾ㄐ?，使電能的穩(wěn)定性更高，另一方面在大面積建設(shè)風(fēng)電時(shí)可以通過DU/DT濾波器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，使電路精度更高。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述雙饋?zhàn)兞髌鞯妮敵龆嗽O(shè)置有CROWBAR電阻。

通過采用上述技術(shù)方案，CROWBAR電阻用在雙饋感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生低電壓擾動(dòng)時(shí)，防止直流母線電壓過高和轉(zhuǎn)子電流過大，阻尼定子磁鏈，Crowbar電阻能在瞬時(shí)把巨大能量耗散掉。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述葉片和發(fā)電機(jī)之間還設(shè)置有增速齒輪箱。

通過采用上述技術(shù)方案，增速齒輪箱為常規(guī)設(shè)計(jì)，主要使輸出功率更為穩(wěn)定。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述功率檢測裝置包括

功率檢測模塊，連接雙饋感應(yīng)電機(jī)的輸出端，用于檢測雙饋感應(yīng)電機(jī)所輸出的功率信號；

處理器，連接功率檢測模塊，用于接收功率信號，并定期比較當(dāng)前的功率信號和上一時(shí)間點(diǎn)的功率信號，當(dāng)功率信號的差值大于一閾值時(shí)，所述處理器輸出控制并網(wǎng)開關(guān)的關(guān)斷信號。

通過采用上述技術(shù)方案，功率檢測模塊的設(shè)置用來檢測雙饋感應(yīng)電機(jī)輸出端所輸出的功率信號，通過連接功率檢測模塊的處理器來對功率信號進(jìn)行處理，當(dāng)當(dāng)前時(shí)刻接收到的功率信號，和上一個(gè)時(shí)間點(diǎn)所接收到的功率信號之間的差值大于一閾值時(shí)，處理器輸出控制并網(wǎng)開關(guān)的關(guān)斷信號，從而起到防止雙饋感應(yīng)電機(jī)所輸出的電功率波動(dòng)過大時(shí)對電網(wǎng)產(chǎn)生擾動(dòng)的情況發(fā)生。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述功率檢測模塊包括ADE7169電能計(jì)量芯片。

通過采用上述技術(shù)方案，通過ADE7169電能計(jì)量芯片實(shí)現(xiàn)對電功率的檢測作用，使檢測更為精準(zhǔn)。

綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件，通過雙饋感應(yīng)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并通過第一通路將電并到電網(wǎng)中，第二通路的設(shè)置用于從電網(wǎng)中取電以供雙饋感應(yīng)電機(jī)自身工作，由于外界的風(fēng)速不是一成不變的，時(shí)大時(shí)小，從而導(dǎo)致風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)也時(shí)快時(shí)慢，雙饋感應(yīng)電機(jī)在能夠在風(fēng)速小的時(shí)候從電網(wǎng)中取電，從而確保其轉(zhuǎn)速能夠在風(fēng)速變動(dòng)不太大的時(shí)候大致恒定，當(dāng)風(fēng)速變化較大時(shí)，此時(shí)雙饋感應(yīng)電機(jī)的輸出功率也會(huì)相應(yīng)的變換，功率檢測裝置用于檢測雙饋感應(yīng)電機(jī)的輸出功率，當(dāng)輸出功率前后幅度過大時(shí)，比如風(fēng)速持續(xù)增加，而雙饋感應(yīng)電機(jī)輸出的電功率不穩(wěn)定，如果將此電能并入電網(wǎng)中，便會(huì)造成電網(wǎng)擾動(dòng)，所以，此時(shí)通過功率檢測裝置控制并網(wǎng)開關(guān)斷開，使雙饋感應(yīng)電機(jī)所輸出的電能不并入電網(wǎng)中，通過箱變（箱式變壓器）和升壓站實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場控制系統(tǒng)和風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)合二為一，達(dá)到了電能的可靠的效果。

附圖說明

圖1是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)示意圖。

圖中，1、風(fēng)輪；2、增速齒輪箱；3、雙饋感應(yīng)電機(jī)；4、功率檢測裝置；5、CROWBAR電阻；6、并網(wǎng)開關(guān)；7、箱式變壓器；8、升壓站；9、電網(wǎng)；11、DU/DT濾波器；12、雙饋?zhàn)兞髌鳎?3、LC濾波器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參照圖1所示，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)輪1、雙饋感應(yīng)電機(jī)3、第一通路、第二通路以及功率檢測裝置4，其中，雙饋感應(yīng)電機(jī)3連接風(fēng)輪1，當(dāng)風(fēng)輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在通過雙饋感應(yīng)電機(jī)3將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并從第一通路輸出到電網(wǎng)9之中，在第一通路上依次串接并網(wǎng)開關(guān)6、箱式變壓器7以及升壓站8，通過箱變（箱式變壓器7）和升壓站8實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場控制系統(tǒng)和風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)合二為一，達(dá)到了電能的可靠的效果，在風(fēng)輪1和雙饋感應(yīng)電機(jī)3之間還設(shè)置有增速齒輪箱2，通過增速齒輪箱2將風(fēng)輪1旋轉(zhuǎn)的的速度提升，從而使發(fā)電效率更高。

上述的功率檢測裝置4包括功率檢測模塊和處理器，功率檢測模塊的設(shè)置用來檢測雙饋感應(yīng)電機(jī)3輸出端所輸出的功率信號，通過連接功率檢測模塊的處理器來對功率信號進(jìn)行處理，當(dāng)當(dāng)前時(shí)刻接收到的功率信號，和上一個(gè)時(shí)間點(diǎn)所接收到的功率信號之間的差值大于一閾值時(shí)，處理器輸出控制并網(wǎng)開關(guān)6的關(guān)斷信號，此處的功率檢測裝置4可為ADE7169電能計(jì)量芯片構(gòu)成的功率檢測模塊，利用ADE7169電能計(jì)量芯片的有點(diǎn)，從而起到防止雙饋感應(yīng)電機(jī)3所輸出的電功率波動(dòng)過大時(shí)對電網(wǎng)9產(chǎn)生擾動(dòng)的情況發(fā)生，上述的時(shí)間點(diǎn)可以根據(jù)實(shí)際工況來調(diào)節(jié)兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)差，使其更貼近實(shí)際需求。

上述的第二回路連接在雙饋感應(yīng)電機(jī)3與電網(wǎng)9之間，用于從電網(wǎng)9中取電以供雙饋感應(yīng)電機(jī)3工作，使雙饋感應(yīng)電機(jī)3在輸出電功率較低的時(shí)候或者輸出電功率不穩(wěn)定時(shí)，通過第二通路對雙饋感應(yīng)電機(jī)3供電，使其輸出的電功率恒定，按照電能的傳輸方向來說，第二通路包括依次連接的LC濾波器13、雙饋?zhàn)兞髌?2、DU/DT濾波器 11以及CROWBAR電阻5，LC濾波器13在實(shí)現(xiàn)對雙饋?zhàn)兞髌?2輸入端濾波的效果的同時(shí)還能夠?qū)斎胫岭p饋感應(yīng)電機(jī)3實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)男Ч?jīng)LC濾波器13濾波后的電能傳輸至雙饋?zhàn)兞髌?2中，雙饋?zhàn)兞髌?2根據(jù)功能和連接點(diǎn)不同分為網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器兩部分，二者之間通過直流環(huán)節(jié)相連接，實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，通過雙饋?zhàn)兞髌?2通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行高速、精確和平滑控制，從而提高雙饋發(fā)電機(jī)的輸出功率更為穩(wěn)定，使雙饋發(fā)電機(jī)的調(diào)速能力更強(qiáng)，CROWBAR電阻5用在雙饋感應(yīng)電機(jī)3轉(zhuǎn)子側(cè)，當(dāng)電網(wǎng)9發(fā)生低電壓擾動(dòng)時(shí)，防止直流母線電壓過高和轉(zhuǎn)子電流過大，阻尼定子磁鏈，Crowbar電阻能在瞬時(shí)把巨大能量耗散掉。

其具體工作方式為，當(dāng)風(fēng)輪1被風(fēng)能帶動(dòng)時(shí)經(jīng)過雙饋感應(yīng)電機(jī)3產(chǎn)生電能，經(jīng)第一通路傳輸至箱式變壓器7和升壓站8上，在通過升壓站8實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，在雙饋感應(yīng)電機(jī)3工作的時(shí)候通過第二通路上的雙饋?zhàn)兞髌?2對雙饋感應(yīng)電機(jī)3進(jìn)行調(diào)速，以盡可能的使雙饋感應(yīng)電機(jī)3的輸出的電功率恒定，不會(huì)對電網(wǎng)9產(chǎn)生擾動(dòng)，雙饋感應(yīng)電機(jī)3輸出的電功率由功率檢測模塊來檢測器電功率，并通過處理器對功率檢測模塊所輸出的功率信息進(jìn)行處理，當(dāng)電功率波動(dòng)較大時(shí)，處理器控制并網(wǎng)開關(guān)6斷開，切斷雙饋感應(yīng)電機(jī)3和電網(wǎng)9之間的連接。

本具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的解釋，其并不是對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。