[發明專利]離網型風電系統兩發電機級聯運行控制系統及方法

有效

• 申請號: 201410625688.2
• 申請日: 2014-11-08
• 公開（公告）號: CN104319813A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 耿強;夏長亮;王志強;單長帥;趙晨棟
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

本發明屬于離網型永磁風電系統運行控制領域，涉及電力電子領域的相關技術。具體講，涉及離網型風電系統兩發電機級聯運行控制系統及方法。

技術背景

我國地域遼闊，地形復雜，邊遠的牧區、農村、海島和邊防哨所等處存在用戶分散、用電量相對較小等特點。離網型風電系統具有架設方便、成本低廉、形式靈活等優點，可以較好地滿足上述地區的用電需求，因而得到廣泛應用。隨著經濟的發展，居民用電設備越來越多，用電量也逐年增加。原有的離網型風電系統容量難以滿足居民的用電需求，如拋棄原系統而使用新型較大容量的風電系統，會造成較大的浪費；簡單串/并聯又會限制發電機的運行范圍，因此離網型風電系統增容問題亟待解決。目前單套離網型風電系統設計與控制方法方面的文獻較多，但對多套系統級聯并網運行方法未見報道。

發明內容

為克服現有技術的不足，實現兩臺發電機同時并網運行，擴大系統容量的同時，拓展發電機調速范圍。為此，本發明采取的技術方案是，離網型風電系統兩發電機級聯運行控制系統，結構為：兩臺永磁風力發電機，每臺發電機定子接不控整流電路；每套不控整流電路后接一套升壓斬波電路；每套升壓斬波電路包括一個升壓電感、一個升壓用功率開關管和一個快恢復二極管，所述的升壓電感串聯在本升壓斬波電路的輸入正極與升壓用功率開關管正向導通輸入端之間，所述的快恢復二極管陽極與升壓用功率開關管正向導通輸入端連接，陰極與本升壓斬波電路的輸出正極連接；第1套升壓斬波電路的輸出正極和第2套升壓斬波電路的輸出負極分別與儲能電容正負極相連，兩套升壓斬波電路的輸出端通過一個換流用功率開關管串聯連接，其連接方式為，第1套電路的輸出負極與換流用功率開關管正向導通輸出端連接，第2套電路的輸出正極與換流用功率開關管正向導通輸入端連接；第1套升壓斬波電路的輸入負極與第2套升壓斬波電路的輸入負極通過一個級聯用二極管連接，該級聯用二極管的陰極與第1套電路的輸入負極連接，陽極與第2套電路的輸入負極連接；第1套升壓斬波電路的升壓用功率開關管正向導通輸入端與第2套升壓斬波電路的升壓用功率開關管正向導通輸入端之間也通過一個級聯用二極管連接，該級聯用二極管陰極與第1套電路的升壓用功率開關管正向導通輸入端連接，陽極與第2套電路的升壓用功率開關管正向導通輸入端連接。

離網型風電系統兩發電機級聯運行控制方法，借助于前述裝置實現，并包括如下步驟：

步驟一、由永磁風力發電機原理，并分析電流換相過程，得不控整流電路輸出電壓平均值為：