[發明專利]靜電同步發電機

有效

• 申請號: 200980151605.8
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN102257720A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 喬治·魏斯;慶昌·鐘
• 申請（專利權）人: 雷蒙特亞特特拉維夫大學有限公司
• 主分類號: H02P9/02
• 分類號: H02P9/02;H02P9/14;H02P9/30
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

1.一種用于逆變器的控制設備，所述控制設備實現同步發電機的模型，所述控制設備包括：

變量，其表示虛擬發電機轉子的角位置和旋轉速度，

邏輯，其用于根據所測量的逆變器的輸出電流和表示虛擬激勵電流的變量來計算作用于所述虛擬發電機轉子的虛擬電磁轉矩，

邏輯，其用于根據所述虛擬電磁轉矩和表示施加到所述虛擬發電機轉子的虛擬驅動轉矩的至少一個變量以及表示所述轉子的虛擬慣量的參數來計算所述虛擬轉子的所述旋轉速度，以及

邏輯，其用于根據表示所述虛擬發電機轉子的角位置和旋轉速度的變量和表示所述激勵電流的變量來計算控制信號，所述控制信號用于控制所述逆變器產生與所述虛擬同步發電機的輸出對應的AC輸出，

所述控制設備還包括：

邏輯，其實現第一反饋回路，在所述第一反饋回路中，所述虛擬發電機轉子的旋轉速度與基準旋轉速度的偏離被檢測并且被用于調整所述虛擬驅動轉矩，從而調節所述虛擬發電機轉子的所述角速度，并且因此調節來自所述逆變器的所述AC輸出的頻率和由所述逆變器供應的有功功率。

2.根據權利要求1所述的控制設備，還包括：

邏輯，其實現第二反饋回路，在所述第二反饋回路中，所測量的逆變器的輸出電壓與基準值的偏離被檢測并且被用于調整所述虛擬激勵電流，從而調節所述逆變器的輸出電壓。

3.根據權利要求2所述的控制設備，其中，無功功率與基準水平的偏離被檢測并且被用于在所述第二反饋回路中調整所述虛擬激勵電流，從而調節由所述逆變器供應的無功功率。

4.根據前面任意一項權利要求所述的控制設備，其中，所述第一反饋回路接收作為輸入的額定的虛擬驅動轉矩，所述額定的虛擬驅動轉矩被添加到通過所述反饋回路提供的所述虛擬驅動轉矩的校正值，以形成所述虛擬驅動轉矩，并且被添加到所述虛擬電磁轉矩，以確定作用于所述虛擬發電機轉子的總虛擬轉矩。

5.根據權利要求4所述的控制設備，其中，作用于所述虛擬轉子的所述總虛擬轉矩被積分并且除以虛擬轉子動量，以確定所述虛擬發電機轉子的旋轉速度。

6.根據權利要求5所述的控制設備，其中，所述虛擬發電機轉子的旋轉速度與對應于所述逆變器的期望的AC輸出頻率的基準旋轉速度之間的差值乘以頻率減弱系數，以形成所述虛擬驅動轉矩的校正值。

7.根據權利要求4至6中的任意一項所述的控制設備，其中，所述額定虛擬驅動轉矩是通過將表示期望的逆變器的實際輸出功率的輸入除以表示所述AC逆變器輸出的所述角速度的值來確定的。

8.根據前面任意一項權利要求所述的控制設備，其中，所述虛擬電磁轉矩被計算為所測量的逆變器輸出電流、所述虛擬激勵電流和所述虛擬發電機轉子的所述角位置的正弦或余弦函數的乘積。

9.根據前面任意一項權利要求所述的控制設備，其中，所述逆變器被控制以提供根據所述同步發電機的所述模型確定的交變輸出電壓。

10.根據權利要求9所述的控制設備，其中，待由所述逆變器提供的所述交變輸出電壓被計算為所述虛擬發電機轉子的所述旋轉速度、所述虛擬激勵電流和所述虛擬發電機轉子的所述角位置的正弦或余弦函數的乘積。

11.根據權利要求10所述的控制設備，其中，用于控制所述逆變器的所述控制信號被脈沖寬度調制，以使所述逆變器提供所計算的交變輸出電壓。

12.根據權利要求2或權利要求3或者附屬于權利要求2或權利要求3的隨后的任意一個權利要求所述的控制設備，其中，在所述第二反饋回路中，無功功率與其基準水平之間的差值被添加到表示所測量的逆變器輸出電壓與其基準值的偏離的電壓減弱變量，并且被積分以建立所述虛擬激勵電流。

13.根據權利要求12所述的控制設備，其中，所述電壓減弱變量是通過將所測量的逆變器輸出電壓與其基準值的偏離乘以電壓減弱系數來建立的。

14.根據權利要求13所述的控制設備，其中，所測量的逆變器輸出電壓是所述逆變器的AC輸出的幅值。