[發明專利]基于風電的電能質量串聯補償方法及裝置

有效

• 申請號: 201310412660.6
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103441505A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 孫岳;李永旭;吳傳濤;盧之男;邵光磊;馬進
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司聊城供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

1.一種基于風電的電能質量串聯補償方法，其特征在于，包括步驟：

采用風力發電機將風能轉化為交流電輸出；

采用整流模塊將風力發電機輸出的交流電轉換為穩定的直流電，并對整流模塊進行最大功率跟蹤控制以使整流模塊輸出的直流電有功功率最大；

采用H橋逆變單元和并網逆變器將整流模塊輸出的直流電轉變為交流電；

檢測電網電壓并根據檢測結果判斷是否進行壓降補償：若電網發生壓降，則控制H橋逆變單元輸出交流電對電網壓降進行串聯補償；若電網未發生壓降，則控制H橋逆變單元輸出交流電電壓為零，且控制并網逆變器將交流電注入電網。

2.如權利要求1所述的基于風電的電能質量串聯補償方法，其特征在于，所述對整流模塊進行最大功率跟蹤控制的步驟為：檢測整流模塊輸出的有功功率，判斷本次輸出的有功功率是否大于上次輸出的有功功率，若判斷為是，則增大風力發電機的轉速，若判斷為否，則維持風力發電機的轉速不變。

3.如權利要求2所述的基于風電的電能質量串聯補償方法，其特征在于，分別采用直流電流檢測裝置和直流電壓檢測裝置檢測整流模塊輸出的直流電的電流I_w和電壓U_w，以獲得整流模塊輸出的有功功率P_w=U_w×I_w。

4.如權利要求3所述的基于風電的電能質量串聯補償方法，其特征在于，所述直流電流檢測裝置包括直流電流傳感器。

5.如權利要求3所述的基于風電的電能質量串聯補償方法，其特征在于，所述直流電壓檢測裝置包括直流電壓傳感器。

6.如權利要求1所述的基于風電的電能質量串聯補償方法，其特征在于，采用交流電壓互感器檢測電網電壓。

7.一種基于風電的電能質量串聯補償裝置，其特征在于，包括：

風力發電機，其將風力轉化為交流電輸出；

整流模塊，其輸入端與所述風力發電機連接，將風力發電機輸出的交流電轉換為直流電輸出；

H橋逆變單元，其直流母線與所述整流模塊的輸出端連接，將整流模塊輸出的直流電轉換為交流電；

并網逆變器，其直流母線與H橋逆變單元的直流母線連接，將整流模塊輸出的直流電轉換為交流電，并網逆變器的輸出端用于與電網連接；

直流電流檢測裝置，其與整流模塊的輸出端連接，以檢測整流模塊輸出的電流；

直流電壓檢測裝置，其與整流模塊輸出端的連接，以檢測整流模塊輸出的電壓；

交流電壓檢測裝置，其用以與電網連接，以檢測電網的電壓；

控制器，其分別與所述直流電流檢測裝置、直流電壓檢測裝置、整流模塊和風力發電機連接，接收直流電流檢測裝置和直流電壓檢測裝置傳輸的直流電流值和直流電壓值，調節風力發電機的轉速以對整流模塊進行最大功率跟蹤控制；所述控制器還與交流電壓檢測裝置、H橋逆變單元和并網逆變器連接，接收交流電壓檢測裝置傳輸的交流電壓值判斷電網的工作狀態，以控制H橋逆變單元輸出交流電壓對電網電壓進行串聯補償或是控制并網逆變器將交流電注入電網。

8.如權利要求7所述的基于風電的電能質量串聯補償裝置，其特征在于，所述控制器包括數字信號處理器。

9.如權利要求7所述的基于風電的電能質量串聯補償裝置，其特征在于，所述控制器包括單片機。

10.如權利要求7所述的基于風電的電能質量串聯補償裝置，其特征在于，所述控制器包括計算機。

11.如權利要求7所述的基于風電的電能質量串聯補償裝置，其特征在于，所述直流電流檢測裝置包括直流電流傳感器。

12.如權利要求7所述的基于風電的電能質量串聯補償裝置，其特征在于，所述直流電壓檢測裝置包括直流電壓傳感器。

13.如權利要求7所述的基于風電的電能質量串聯補償裝置，其特征在于，還包括變壓器，該變壓器的初級線圈與所述H橋逆變單元的輸出端連接，該變壓器的次級線圈用于串接在電網中。

14.如權利要求7所述的基于風電的電能質量串聯補償裝置，其特征在于，所述交流電壓檢測裝置包括交流電壓傳感器。