[發明專利]一種可變頻型單相風力發電系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201210556110.7
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103872698A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李木
• 申請（專利權）人: 李木
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可變頻型單相風力發電系統，其特征在于包括主控部分、整流電路、逆變電路、檢測電路、風力發電機接口、一個或相互并聯的多個工頻負載接口、一個或相互并聯的多個變頻負載接口，變壓器可選，其中主控部分與整流電路、逆變電路、檢測電路、風力發電機接口、工頻負載接口、變頻負載接口分別電氣連接；風力發電機接口與整流電路的交流側直接電氣連接或經變壓器間接電氣連接；工頻負載接口、變頻負載接口分別與逆變電路交流側直接電氣連接或經變壓器間接電氣連接；檢測電路與整流電路、逆變電路分別電氣連接，以上各組成部分在功能或結構上可以合并或拆分。

2.根據權利要求1所述的可變頻型單相風力發電系統，其特征在于逆變電路與整流電路分別包含若干個變流橋臂或集成功率模塊，對于包含變流橋臂的情況，每個橋臂由多個全控開關器件串聯構成，每個全控開關器件都反并聯一個續流二極管，本發明描述中的“全控開關器件”指既能控制開通又能控制關斷的電力電子開關器件，類型包括但不限于晶體管、IGBT、MOSFET、IGCT、IEGT、GTO、SET；對于包含集成功率模塊的情況，集成功率模塊的類型包括但不限于IPM功率模塊，本發明中整流電路除上述構成方式以外可以選擇的其它構成方式中可選組件包含但不限于：不可控型集成功率模塊、半控型集成功率模塊、由非全控型開關器件構成的橋式整流電路，本發明描述中的“不可控”指開通與關斷都不可控制，具有此類特性的開關器件包括但不限于二極管；“半控”指只能控制開通但不能控制關斷，具有此類特性的開關器件包括但不限于晶閘管；“非全控”包含“不可控”與“半控”兩種類型。

3.根據權利要求2所述的可變頻型單相風力發電系統，其特征在于包括蓄電池充放電電路、蓄電池接口，蓄電池充放電電路與蓄電池接口、逆變電路直流側、主控部分分別電氣連接。

4.根據權利要求3所述的可變頻型單相風力發電系統，其特征在于檢測電路包括但不限于：整流電路交流側的電壓傳感器、逆變電路直流側的電壓傳感器與電流傳感器、逆變電路交流側的電壓傳感器與電流傳感器、蓄電池充放電電路電壓傳感器。

5.根據權利要求4所述的可變頻型單相風力發電系統，其特征在于主控部分包含微處理器、微控制器中的一種或多種，其中微控制器的類型包括但不限于單片機、DSP、CPLD、FPGA、PLC，主控部分所控制的由可控開關器件構成的整流電路以及逆變電路的拓撲結構的電平數為2或大于2的奇數，其中電平數為大于2的奇數的拓撲結構的類型包括但不限于二極管嵌位型、飛跨電容型、單元級聯型，這里的“可控”包含“全控”和“半控”兩種類型。

6.根據權利要求1至權利要求5所述的可變頻型單相風力發電系統，其特征在于包括電控開關，該電控開關位于逆變器交流側與負載之間，可對一路或多路負載進行遠程電動操控，類型上包含但不限于斷路器、接觸器、繼電器，主控部分與電控開關通過有線或無線的方式進行信號傳遞：有線通信方式包括但不限于串行總線、并行總線、一根或多根信號線；無線通信方式包括但不限于射頻、紅外、藍牙、磁場，除此之外，電控開關的狀態信息也可以選擇經檢測電路發送至主控部分。

7.根據權利要求1至權利要求5所述的可變頻型單相風力發電系統，其特征在于包括警示應答裝置，該警示應答裝置位于各個負載附近，包含聲音報警單元、光報警單元、指示燈、數碼管、顯示屏、顯示器中的一種或多種以及警示應答按鈕，并具有通信接口，主控部分對一路或多路負載進行通、斷電遠程操作前的一段時間內，操控對象附近的警示應答裝置會以聲、光或信息顯示的方式報警，提醒操作人員判斷此時是否允許遠程操作并通過警示應答按鈕予以回復，主控部分根據一段時間內是否得到回復以及回復內容的不同，按照用戶預先設定的程序分別進行后續操控，主控部分與警示應答裝置之間通過有線或無線的方式進行通信：有線方式采用的通信媒介包括但不限于串行總線、并行總線、一根或多根信號線；無線方式采用的通信媒介包括但不限于射頻、紅外、藍牙、磁場。