[發明專利]微電網風力發電機的并網離網一體裝置及方法

有效

• 申請號: 201310425155.5
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103475026A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 荊林峰;荊聿平
• 申請（專利權）人: 濟南德明電源設備有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種微電網風力發電機的并網離網一體裝置，其特征是，包括：控制電路、三相整流電路一、三相整流電路二、DC/DC電源一、DC/DC電源二、手動開關和保護電路；

風力發電機與所述三相整流電路一和蓄電池組串聯，風力發電機與所述手動開關、三相整流電路二、DC/DC電源二、并網逆變器串聯，所述三相整流電路一和蓄電池組的串聯支路與所述手動開關、三相整流電路二、DC/DC電源二、并網逆變器的串聯支路并聯連接，所述DC/DC電源一與所述控制電路和所述保護電路分別連接，所述DC/DC電源一和所述控制電路分別耦接到三相整流電路一的輸出端，所述控制電路耦接到風力發電機的繞組上。

2.如權利要求1所述的一種微電網風力發電機的并網離網一體裝置，其特征是，在所述三相整流電路一和蓄電池組之間，可以根據需要增加DC/DC降壓模塊。

3.如權利要求1所述的一種微電網風力發電機的并網離網一體裝置，其特征是，所述控制電路包括：采樣電路、諧波控制電路和諧波注入電路；所述采樣電路耦接到所述三相整流電路一的輸出端，所述采樣電路將采樣信號傳送至諧波控制電路，所述諧波控制電路與所述諧波注入電路連接，所述諧波注入電路耦接到風力發電機繞組上。

4.如權利要求2所述的一種微電網風力發電機的并網離網一體裝置，其特征是，所述諧波注入電路包括：諧波注入電路一、諧波注入電路二、諧波注入電路三；所述諧波注入電路一耦接到風力發電機三相繞組中的L1、L2繞組，所述諧波注入電路二耦接到風力發電機三相繞組中的L2、L3繞組，所述諧波注入電路三耦接到風力發電機三相繞組中的L1、L3繞組。

5.如權利要求2所述的一種微電網風力發電機的并網離網一體裝置，其特征是，所述諧波注入電路由可控開關和二極管串聯組成。

6.如權利要求4所述的一種微電網風力發電機的并網離網一體裝置，其特征是，所述可控開關為N型MOSFET晶體管，所述N型MOSFET晶體管的門極與所述諧波控制電路連接、源極耦接到風力發電機的繞組、漏極與所述二極管的陰極連接，所述二極管的陽極耦接到風力發電機的繞組。

7.如權利要求1所述的一種微電網風力發電機的并網離網一體裝置，其特征是，所述保護電路由繼電器J1、繼電器J2組成，所述繼電器J1、繼電器J2的供電線圈與DC/DC電源連接，所述繼電器J1、繼電器J2的公共點與風力發電機三相繞組中的L1連接，所述繼電器J1的常閉觸點與風力發電機三相繞組中的L2連接，繼電器J2常閉觸點與風力發電機三相繞組中的L3連接，L1、L2、L3無先后順序之分。

8.一種如權利要求1所述的微電網風力發電機的并網離網一體裝置的控制方法，其特征是，風力發電機輸出三相交流電能，通過三相整流電路一，輸出直流電能到蓄電池組；通過三相整流電路二，輸出直流電能到DC/DC電路二，輸送穩定的直流電能給并網逆變器，并網逆變器將直流電逆變成交流電輸送給電網；

DC/DC電源一給控制電路供電，采樣電路將采集到的信號傳送至諧波控制電路，諧波控制電路根據接收到的信號控制諧波注入電路中可控開關的導通和關斷，通過向風力發電機注入諧波來調節風力發電機的磁阻，調整風力發電機的工作狀態；

風力發電機因為風大引起電壓過高時，控制電路起作用，控制風力發電機的轉速，保證風力發電機輸入三相整流電路二電壓不會超過規定值，保證DC/DC電路二輸出的電壓不會損壞并網逆變器；

風力過小引起發電量不足時，關閉并網部分，保證離網部分正常供電。

9.如權利要求8所述的微電網風力發電機的并網離網一體裝置的控制方法，其特征是，所述諧波注入電路中可控開關的導通和關斷的控制方法為：將采樣信號與基準電壓相比較，當采樣信號大于基準電壓時，控制可控開關的導通時間增加，增大諧波控制信號的脈沖寬度以增大風力發電機的制動作用；當采樣信號小于基準電壓時，控制可控開關的導通時間減小，減小諧波控制信號的脈沖寬度以減小風力發電機的制動作用。