[發明專利]一種多變流模式的雙饋異步發電系統

在審

• 申請號: 201711058632.3
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107707078A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 謝寶忠
• 申請（專利權）人: 廣州華南鑫沨能源科技有限公司
• 主分類號: H02K7/18
• 分類號: H02K7/18;H02K11/04;H02J3/38;H02J9/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 江裕強,何淑珍

1.一種多變流模式的雙饋異步發電系統，其特征在于包括原動機及其傳動機構、雙饋異步發電機、動態重構變流器和測量控制模塊；通過動態重構變流器內多路切換開關、并網接觸器的投切以及動態重構變流器工作模式的轉換，發電系統在發電機轉速低于設定的切換轉速時以全功率變流的電勵磁同步或異步發電方式運行，在發電機轉速高于由設定的切換轉速時以部分功率變流的雙饋異步發電方式運行，并在動態重構變流器部件故障時，通過重構變流系統結構及運行模式使發電系統繼續運行。

2.根據權利要求1所述的一種多變流模式的雙饋異步發電系統，其特征在于所述原動機及其傳動機構由風力機、水輪機、汽輪機能量轉換裝置，以及傳動軸和根據情況需要的變速箱組成，用于將發電物質的能量轉化為機械能。

3.根據權利要求1所述的一種多變流模式的雙饋異步發電系統，其特征在于所述雙饋異步發電機為帶電刷滑環結構的異步發電機、雙繞組無刷雙饋發電機、多定轉子結構的無刷雙饋發電機等，用于將機械能轉換為電能。

4.根據權利要求1所述的一種多變流模式的雙饋異步發電系統，其特征在于所述動態重構變流器包括功率型電力電子器件、多路切換模塊、并網接觸器、變流輔助模塊及交流母線、直流母線；

所述動態重構變流器內的功率型電力電子器件由二極管、晶閘管、MOSFET、IGCT及IGBT這些不可控、半控及全控型的電壓型及電流型電力電子器件組成，用于實現交流、直流母線間的AC/DC整流、DC/AC逆變，直流母線之間的DC/DC變換、以及續流、開關、隔離功能，并在測量控制模塊的控制下通過動態重構變流器內的多路切換模塊連接不同的交流母線與直流母線，實現交流母線AC與直流母線DC間的單向或雙向電能傳送，并根據運行狀態動態調整變流器的拓樸結構，當單個器件的耐壓、耐流不滿足要求時，能將多個同型號器件串聯、并聯，并增加均壓、均流電路；

所述動態重構變流器內的并網接觸器連接發電機定子繞組與交流電網，在雙饋異步發電機以全功率變流模式運行時用于隔離定子繞組與電網，在雙饋異步發電機以部分功率變流模式運行時使定子繞組與電網連接，將定子繞組的功率直接送入電網；

所述動態重構變流器內的多路切換開關模塊用于將電力電子器件的功率端口切換到各交流母線的各相及各直流母線；

所述變流輔助模塊包括直流濾波、交流濾波、電磁兼容EMC濾波、變壓器及光電耦合或電磁耦合，用于配合變流過程中所需的濾波、調壓、續流、隔離。

5.根據權利要求1所述的一種多變流模式的雙饋異步發電系統，其特征在于所述測量控制模塊包括電壓、電流、頻率、功率、溫度、壓力、速度、轉速和角度傳感器，信號調理電路、數字信號處理電路以及功率器件驅動電路和通訊電路，用于測量發電系統各部件的運行參數，并跟據發電機組的運行狀態，控制多路切換模塊的投切，調整各部分的運行模式，使發電機組安全穩定運行。