[發明專利]雙饋風力發電機的太陽能勵磁裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201010100992.7
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101789745A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 張強;程鵬;劉政宇;劉宏達;張文義;趙凱岐;張敬南;姚緒梁;游江;孟繁榮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙饋風力發電機的太陽能勵磁裝置，其特征是：太陽能-電能轉化 裝置的輸出經過電流傳感器CT1接至直流變換電路的輸入，且電壓傳感器VT1 并聯接在太陽能-電能轉化裝置的輸出端；電流傳感器CT1和電壓傳感器VT1的 輸出送至中央處理器；直流變換電路的輸出接至直流母線；直流-交流變換電路 的直流側接至直流母線，其交流側接至雙饋風力發電機的轉子繞組；儲能裝置 通過充放電電路并聯在直流母線上；電壓傳感器VT2并聯接在電網中，其輸出 電壓信號送至中央處理器；測速裝置安裝在聯接雙饋風力發電機轉子和風車的 轉軸上，其輸出轉速信號送至中央處理器；中央處理器分別向直流變換電路、 直流-交流變換電路和儲能裝置的充放電電路提供控制信號。

2.一種雙饋風力發電機的太陽能勵磁控制方法，其特征是包括如下控制步 驟：

(1)數據采集、處理：中央處理器通過電壓、電流傳感器和測速裝置對轉 化的太陽能、電網電壓和雙饋風力發電機轉子轉速等數據進行檢測，判斷當前 電網的運行狀態和風能、太陽能的大小；

(2)直流變換電路控制：中央處理器向直流變換電路發出控制信號，將太 陽能-電能轉化裝置輸出的電能送至直流母線；

(3)判斷有功是否平衡：中央處理器通過分析當前電網電壓頻率的大小， 判斷出電網有功功率是否平衡，如果頻率值位于允許的范圍內，則認為電網有 功平衡，跳轉至步驟(10)；如果頻率值超出允許范圍，則認為電網有功不平衡， 執行步驟(4)；

(4)判斷有功是否不足：當頻率值小于允許值時，為有功不足，中央處理 器計算出有功補償值，執行步驟(5)；當頻率值大于允許值時，為有功過剩， 中央處理器計算出有功多余值，執行步驟(8)；

(5)判斷太陽能是否充足：中央處理器通過將太陽能-電能轉化裝置的輸 出功率與計算出的有功補償值進行比較，判斷出太陽能轉化的電能是否能滿足 有功補償的需求，如果能滿足補償，則執行步驟(6)，否則執行步驟(7)；

(6)太陽能提供補償，儲能裝置充電：中央處理器向直流-交流變換電路 發出控制信號，使該變換電路處于逆變工作狀態，將直流母線上的直流電能變 換成雙饋風力發電機轉子繞組所需的交流電能，進而發電機輸出的有功功率滿 足電網的有功需求；同時中央處理器向儲能裝置的充放電電路發出控制信號， 使其處于充電狀態，儲能裝置吸收多余的太陽能轉化來的電能；跳轉至步驟(9)；

(7)儲能裝置提供補償：中央處理器向儲能裝置的充放電電路發出控制信 號，使其處于放電狀態，由儲能裝置提供所欠缺的那一部分電能；同時中央處 理器向直流-交流變換電路發出控制信號，使該變換電路處于逆變工作狀態，將 由太陽能-電能轉化裝置和儲能裝置共同提供的能量，通過雙饋風力發電機向電 網輸送，和風能轉化來的電能一起滿足電網的有功需求；跳轉至步驟(9)；

(8)直流-交流變換電路整流，儲能裝置充電：中央處理器向直流-交流變 換電路發出控制信號，使其處于整流狀態，通過雙饋風力發電機轉子繞組和直 流-交流變換電路將風能轉化過來的多余的電量送到直流母線上；同時中央處理 器向儲能裝置的充放電電路發出控制信號，使其處于充電狀態，即利用儲能裝 置吸收由太陽能和多余的風能轉化來的電能；

(9)判斷是否結束：如果結束，則終止勵磁控制；否則跳轉至步驟(1)， 重新對數據進行采集、分析，進而實現勵磁控制；

(10)保持當前控制狀態：中央處理器發出的控制信號保持不變，即直流 變換電路、充放電電路、直流-交流變換電路工作狀態不變，跳轉至步驟(1)。