[發明專利]一種基于雙饋式風力發電系統

在審

• 申請號: 201710460950.6
• 申請日: 2017-06-18
• 公開（公告）號: CN107240930A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 吳小明
• 申請（專利權）人: 長沙無道工業設計有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/18;H02J7/32;F03D9/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于雙饋式風力發電系統，其特征在于，包括風力機(1)，所述風力機(1)一端連接變速箱(2)，風力機(1)利用風力機葉片將風能收集并通過變速箱(2)對收集到的風能進行處理，然后送入雙饋式發電機(3)中，風能作用于雙饋式發電機(3)的轉子上，將風能轉化為機械能，通過帶動雙饋式發電機(3)轉子的轉動，將機械能轉化為電能，將所得的電能經過轉子側PWM變換器(4)和電網側PWM變換器(9)進行處理后輸入電網；

所述轉子側PWM變換器(4)和電網側PWM變換器(9)為背靠背變換器，轉子側PWM變換器(4)和電網側PWM變換器(9)之間設置有儲能裝置(5)，電網側PWM變換器(9)控制儲能裝置(5)與電網之間交換的有功功率，補償機械功率波動引起的發動機端定子輸出有功功率的波動；

所述電網側PWM變換器(9)一側設置有SVG補償裝置(6)，電網側PWM變換器(9)作為靜止無功發生器時，電網側PWM變換器(9)受SVG補償裝置(6)控制，SVG補償裝置(6)是用于穩定并網點的節點電壓和直流側的電容電壓；

所述儲能裝置(5)與DC/DC變換器(7)并聯，DC/DC變換器(7)通過電容器(12)的觸發脈沖(11)進行控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙饋式風力發電系統，其特征在于，所述SVG補償裝置(6)采用直接電流控制，并基于瞬時無功理論引入同步坐標變換后的dq軸電流控制方法，SVG補償裝置(6)包括電壓外環控制系統、PI調節器、直流側電容器和電流內環控制系統，所述電壓外環控制系統是將SVG并網點的電壓的參考信號U_PCCref與實際值U_PCC的差值經過一個PI調節器變換成一個無功電流指令參考信號，將直流側電容器兩端電壓的參考值U_DCref與實際值U_DC比較后經PI調節器變換成另一個有功電流指令參考信號，用于實現SVG并網點電壓和電容器兩端電壓值的穩定，所述電流內環控制系統是將實際采樣的電流反饋值通過同步坐標變換成dq軸電流后，與外環的有功無功電流參考信號進行比較，通過PI調節器變換后，與三角載波信號進行比較生成PWM控制信號，用于控制SVG補償裝置(6)開關管的通斷，直接對電流值進行反饋控制，實現內環電流的無靜差跟蹤控制，控制電路的實質是通過控制調節SVG并網點的電壓和交流電流的大小和相位差，來改變SVG發出或吸收無功的大小，實現對并網點無功動態補償。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙饋式風力發電系統，其特征在于，所述DC/DC變換器(7)外接超級電容器(13)，超級電容器(13)通過DC/DC變換器(7)與儲能裝置(5)相連，超級電容器(13)通過雙饋式發電機的電網側PWM變換器(9)與電網的實現功率交換，超級電容器(13)的充放電功率控制主要通過調節DC/DC變換器(7)觸發信號的占空比實現。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙饋式風力發電系統，其特征在于，所述電網側PWM變換器(9)與蓄電池組(10)并聯，電網側PWM變換器(9)通過蓄電池控制系統的觸發脈沖(11)進行控制，蓄電池組(10)對電網側PWM變換器(9)進行低頻補償。

5.根據權利要求3和4所述的一種基于雙饋式風力發電系統，其特征在于，所述超級電容器(13)和蓄電池組(10)混合進行風力發電系統功率平抑，蓄電池組(10)整個功率平抑過程中充放電狀態只有一次切換，避免了蓄電池組(10)單獨運行時充放電過于頻繁的不足。