[發明專利]基于雙饋電感應發電機的不間斷供電系統和控制方法

有效

• 申請號: 201710144160.7
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107181316B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: Y.Y.科爾哈特卡;S.科隆比;A.K.蒂瓦里
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02J9/08
• 分類號: H02J9/08;H02J9/06
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 江葳

本發明提供一種不間斷供電系統，用于向連接到公用設施電源的負載供電。所述不間斷供電系統包括雙饋電感應發電機、可再充電的能量儲存系統、第一變換器以及控制器，所述控制器與所述雙饋電感應發電機和第一變換器通信。所述雙饋電感應發電機包括連接到所述負載的定子和轉子。所述定子和轉子磁性連接在一起。所述雙饋電感應發電機產生輔助電力輸出。所述第一變換器連接在所述轉子與所述可再充電的能量儲存系統之間。所述控制器檢測與所述公用設施電源相關聯的功率干擾，并且響應于所述功率干擾而控制所述第一變換器向所述轉子提供勵磁輸入。所述雙饋電感應發電機基于所述勵磁輸入向所述負載提供所述輔助電力輸出。

技術領域

本發明主要涉及一種基于雙饋電感應發電機(doubly-fed inductiongenerator，DFIG)不間斷供電系統，并且確切地說，涉及具有可控制電力輸出的基于離線雙饋電感應發電機的不間斷供電系統。

背景技術

穩健的(Robust)電力系統能夠將電力供應到一個或多個負載。該等電力系統可包括電力發生、輸送、整流、逆轉和轉換的組合，從而向電子、光學、機械和/或核能應用和負載供電。實施電力系統和結構時，實際考慮事項包括成本、大小、可靠性和實施難易性。

在至少一些已知電力系統給中，一個或多個不間斷供電(uninterruptible powersupplies,UPS)設施可便于向負載供電。UPS便于確保電力連續供應到一個或多個關鍵負載，即便在電力系統中的一個或多個部件出現故障時。因此，UPS提供了冗余電源。UPS可用于若干應用中(例如，公用設施變電所、工業裝置、海洋系統、高安全系統、醫院、數據通信和遠程通信中心、半導體制造地、核能裝置等)。此外，UPS可用于高、中或低電力應用中。例如，UPS可用于相對較低的電力系統中(例如，娛樂或消費系統)或者微型系統(例如，基于芯片的系統)。

至少一些已知的UPS包括變壓器，所述變壓器連接在高壓和低壓變換器之間。所述變換器將從直流(DC)電源接收的電力轉換成交流(AC)電信號，所述電信號通過變壓器輸送到負載。盡管可控制變換器以向負載提供來自DC電源的可變電壓，但是在功率干擾的情況下，所述變換器可能無法提供所需的電力質量。

發明內容

在一個方面中，本發明提供了一種不間斷的供電系統，用于向連接到公用設施電源的負載供電。所述不間斷的供電系統包括雙饋電感應發電機、可再充電的能量儲存系統、第一變換器以及控制器，所述控制器與所述雙饋電感應發電機和第一變換器通信。所述雙饋電感應發電機包括連接到所述負載的定子和轉子。所述定子和轉子磁性連接在一起。所述雙饋電感應發電機產生輔助電力輸出。所述第一變換器連接在所述轉子與所述可再充電的能量儲存系統之間。所述控制器檢測與所述公用設施電源相關聯的功率干擾，并且響應于所述功率干擾而控制所述第一變換器向所述轉子提供勵磁輸入。所述雙饋電感應發電機基于所述勵磁輸入向所述負載提供所述輔助電力輸出。

在另一個方面中，本發明提供了一種控制器，用于連接到負載的不間斷的供電系統。所述控制器包括處理器以及與所述處理器通信的存儲器。所述控制器與雙饋電感應發電機和變換器通信。所述雙饋電感應發電機包括轉子以及連接到所述負載的定子。所述雙饋電感應發電機產生輔助電力輸出。所述變換器連接在所述轉子與可再充電的能量儲存系統之間。所述處理器檢測與連接到所述負載的公用設施電源相關聯的功率干擾，并且響應于所述功率干擾而控制所述變換器向所述轉子提供勵磁輸入。所述雙饋電感應發電機基于所述勵磁輸入向所述負載提供所述輔助電力輸出。

在另一個方面中，本發明提供了一種方法，用于使用不間斷的供電系統向連接到公用設施電源的負載供電。所述不間斷的供電系統包括雙饋電感應發電機、變換器、連接到所述變換器的可再充電的能量儲存系統以及控制器，所述控制器與所述雙饋電感應發電機和所述變換器通信。所述雙饋電感應發電機包括連接到所述負載的定子以及連接到所述變換器的轉子。所述方法由控制器來實施。所述方法包括：檢測與所述公用設施電源相關聯的功率干擾；以及響應于所述功率干擾而控制所述變換器向所述轉子提供勵磁輸入。所述雙饋電感應發電機基于所述勵磁輸入產生輸送到所述負載的電力輸出。