[發明專利]一種離網式斯特林發電機組及其控制方法

無效

• 申請號: 201210148813.6
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102684587A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 尚長松;張彥明
• 申請（專利權）人: 大連宏海新能源發展有限公司
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;F02G1/043
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;李巖

1.一種離網式斯特林發電機組控制方法，應用于包括發電機、斯特林發動機、輔助系統、機側變頻器、貯能裝置、負載側變頻器、控制系統的離網式斯特林發電機組，其特征在于，包括以下步驟：

啟動時，所述機側變頻器將所述貯能裝置的能量逆變成所述發電機需要的交流電，使所述發電機處于電動機運行模式，拖動所述斯特林發動機運行；

啟動后，隨著所述斯特林發動機輸出功率的增加，所述發電機由電動機運行模式轉變為發電機運行模式，所述機側變頻器由逆變狀態轉變為整流狀態，向所述貯能裝置和所述負載側變頻器輸出能量，所述負載側變頻器逆變輸出向負載提供能量。

2.根據權利要求1所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，還包括：啟動前對所述輔助系統進行自檢的步驟。

3.根據權利要求2所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，啟動后，所述負載側變頻器根據所述負載的變化自動調節輸出功率。

4.根據權利要求1－3之任一項所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，所述機側變頻器在所述發電機的電動機運行模式時逆變所述貯能裝置的能量提供滿足機組啟動要求的電源；在所述發電機的發電機運行模式時，所述機側變頻器通過負載和貯能裝置調整所述發電機的電磁轉矩控制所述斯特林發電機組的運行轉速。

5.根據權利要求1－3之任一項所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，所述貯能裝置在所述斯特林發電機組運行過程中根據負載的變化充放電，以維系所述機側變頻器和所述負載變頻器之間的功率平衡。

6.根據權利要求1之任一項所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，啟動后，所述斯特林發動機的輸出功率大于所述發電機的空載損耗時，所述發電機由電動機運行模式轉變為發電機運行模式。

7.根據權利要求1所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，所述貯能裝置為蓄電池或者超級電容，其容量為機組容量的3倍以上。

8.根據權利要求7所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，所述貯能裝置可以通過外部供電裝置補充電量。

9.根據權利要求1所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，所述發電機為永磁同步發電機或者電勵磁同步發電機。

10.根據權利要求1所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，所述發電機為交流發電機或者直流發電機。

11.根據權利要求1所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，所述貯能裝置和所述負載側變頻器組成UPS根據負載的變化輸送一定時間的電量，以提供機組短時故障所需的電量。

12.根據權利要求1所述的離網式斯特林發電機組控制方法，其特征在于，所述發電機有電動機運行模式轉變為發電機運行模式是自動完成的。

13.一種采用上述權利要求1－12中任一項所述的離網式斯特林發電機組控制方法的離網式斯特林發電機組，其特征在于，包括發電機、斯特林發動機、輔助系統、機側變頻器、貯能裝置、負載側變頻器及控制系統，所述控制系統控制所述機側變頻器在啟動時將所述貯能裝置的能量逆變成所述發電機所需要的交流電，使所述發電機處于電動機運行模式，拖動所述斯特林發動機運行；啟動后，控制所述發電機由電動機運行模式轉變為發電機運行模式，所述機側變頻器由逆變狀態轉變為整流狀態，向所述貯能裝置和所述負載側變頻器輸出能量，所述負載側變頻器逆變輸出向負載提供能量。

14.根據權利要求13所述的離網式斯特林發電機組，其特征在于，所述機側變頻器在所述發電機的電動機運行模式時逆變所述貯能裝置的能量提供滿足機組啟動要求的電源；在所述發電機的發電機運行模式時，所述機側變頻器通過負載和貯能裝置調整所述發電機的電磁轉矩控制所述斯特林發電機組的運行轉速。

15.根據權利要求13所述的離網式斯特林發電機組，其特征在于，所述負載側變頻器根據所述負載的變化自動調節輸出功率。

16.根據權利要求13所述的離網式斯特林發電機組，其特征在于，所述貯能裝置在所述斯特林發電機組運行過程中根據負載的變化充放電，以維系所述機側變頻器和所述負載變頻器之間的功率平衡。