一種變速恒頻發電機組故障不停機改造裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變速恒頻發電機組的變流系統，尤其涉及一種變速恒頻發電機組故障不停機改造裝置，適用于雙饋異步發電機組及全功率變頻的同步發電機組。
【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變速恒頻發電機組。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，進而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]現有的變速恒頻發電系統主要包括雙饋異步發電機組及全功率變頻的同步發電機組，每臺變速恒頻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。發電機繞組、變流器、電網之間是串聯的關系，當發電機或變流器出現故障的時候，整個發電機組必須停機檢修進而棄電，降低了發電廠的經濟效益。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，變速恒頻發電機組大部分時間處于低容量發電狀態，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，提供一種變速恒頻發電機組故障不停機改造裝置，適用于雙饋異步發電機組及全功率變頻的同步發電機組的改造升級。當發電機、網側或機側變流器出現故障時通過開關的切換將故障部分切除，在多機互邊模式下，利用系統中的其他變流器進行功率交換，或為其他發電機提供變流容量，提高變速恒頻發電機組的利用率，并可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與經濟性。
[0005]本實用新型通過下述技術方案實現:
[0006]—種變速恒頻發電機組故障不停機改造裝置，包括接線端子、雙路切換開關、直流開關、交流接觸器、整流模塊、控制模塊、指示模塊；
[0007]所述接線端子用于連接變流器濾波模塊、變流器功率模塊、控制模塊、通信模塊；
[0008]所述直流開關連接變流器直流母線、變流器功率模塊的直流部分、整流模塊的直流輸出、多機互連直流母線，用于控制連接于直流母線上各模塊的投切及單機運行與多機互連運行的切換；
[0009]所述交流接觸器分別連接變流器功率模塊與變流器濾波模塊、整流模塊的交流輸入與變流器濾波模塊，用于控制整流模塊、變流器功率模塊的投切；
[0010]所述整流模塊經交流接觸器、直流開關連接變流器濾波模塊與直流母線，用于完成交直流轉換；
[0011]所述控制模塊連接雙路切換開關、直流開關、交流接觸器、整流模塊、指示模塊，用于各開關、接觸器、模塊的投切、狀態指示的控制，并與上位控制系統通信，將本裝置的狀態報送給上位控制系統，并接受上位控制系統的指令，完成裝置各模塊的控制；
[0012]所述指示模塊連接控制模塊，用于顯示各開關、模塊的工作狀態；
[0013]所述雙路切換開關連接變流器濾波模塊、變流器功率模塊，用于調整各模塊的聯接方式。
[0014]進一步地，當發電機組為雙饋異步發電機組，正常工作時，變流器濾波模塊的網側濾波模塊經雙路切換開關接變流器功率模塊的網側功率模塊，變流器濾波模塊的機側濾波模塊經交流接觸器接變流器功率模塊的機側功率模塊;若機側功率模塊故障則通過交流接觸器將機側功率模塊切除，雙路切換開關投到另一側，網側功率模塊經雙路切換開關連接機側濾波模塊，整流模塊經交流接觸器連接網側濾波模塊;若網側功率模塊故障則雙路切換開關打開將網側功率模塊切除，整流模塊經交流接觸器投到網側濾波模塊。
[0015]進一步地，當發電機組為全功率變流同步發電機組時，正常工作時，變流器濾波模塊的機側濾波模塊經雙路切換開關接變流器功率模塊的機側功率模塊，變流器濾波模塊的網側濾波模塊經交流接觸器接變流器功率模塊的網側功率模塊;若網側功率模塊故障則通過交流接觸器將網側功率模塊切除，雙路切換開關投到另一側，機側功率模塊經雙投開關連接網側濾波模塊，整流模塊經交流接觸器連接機側濾波模塊;若機側功率模塊故障則雙路切換開關打開將機側功率模塊切除，整流模塊經交流接觸器投到機側濾波模塊。
[0016]本裝置適用于雙饋異步發電機組及全功率變頻的同步發電機組，其利用開關切換及控制模式的轉換，多機并聯方式運行狀態下，當發電機組故障時，網側、機側變流器均工作在網側模式，為其他發電機組提供變流容量。
[0017]本實用新型相對于現有技術，具有如下的優點及效果:
[0018]本實用新型控制(或者運行)簡單，易于實現。
[0019]對于雙饋異步發電機組，由于大部分的轉子轉差功率直接交換，而不經過網側變流，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。
[0020]如上所述，本系統技術手段簡便易行，可充分利用系統中變速恒頻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】
[0021 ]圖1為本實用新型用于雙饋異步發電機組連接示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的實用新型目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0023]實施例一
[0024]如圖1所示，一種變速恒頻發電機組故障不停機改造裝置，包括接線端子、雙路切換開關、直流開關、交流接觸器、整流模塊、控制模塊、指示模塊；
[0025]所述接線端子用于連接變流器濾波模塊、變流器功率模塊、控制模塊、通信模塊；
[0026]所述直流開關連接變流器直流母線、變流器功率模塊的直流部分、整流模塊的直流輸出、多機互連直流母線，用于控制連接于直流母線上各模塊的投切及單機運行與多機互連運行的切換；
[0027]所述交流接觸器分別連接變流器功率模塊與變流器濾波模塊、整流模塊的交流輸入與變流器濾波模塊，用于控制整流模塊、變流器功率模塊的投切；
[0028]所述整流模塊經交流接觸器、直流開關連接變流器濾波模塊與直流母線，用于完成交直流轉換；
[0029]所述控制模塊連接雙路切換開關、直流開關、交流接觸器、整流模塊、指示模塊，用于各開關、接觸器、模塊的投切、狀態指示的控制，并與上位控制系統