[實用新型]一種改進型離網斯特林供電系統結構

有效

• 申請號: 201721142322.5
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN207542779U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 李洪俠;張彥明
• 申請（專利權）人: 大連宏海新能源發展有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/18;H02J7/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王丹;李洪福

本實用新型公開了一種改進型離網斯特林供電系統結構，所述系統結構包括斯特林發動機系統；連接斯特林發動機系統的雙向PWM逆變器；連接雙向PWM逆變器和蓄電池的用戶側逆變器；直流母線電壓檢測單元；用于根據直流母線電壓檢測單元采集到的直流母線電壓控制雙向PWM逆變器和用戶側逆變器工作狀態的控制器；本實用新型能夠實現斯特林發動機的自啟動，同時為三相異步電機的運行提供無功通道，能夠實現異步電機、用戶和蓄電池三者電能的平衡，從而實現斯特林發動機的離網運行，該系統供電穩定，改善了系統工作不穩定的情況，進一步提高了斯特林發電機系統的可推廣性。

技術領域

本實用新型涉及斯特林供電系統，具體說涉及一種改進型離網斯特林供電系統結構。

背景技術

太陽能和風能由于具有資源充足、清潔、分布廣泛的特點，使得其應用越來越廣泛，而清潔能源供電系統的研究和應用，將成為未來能源行業發展的前沿。

現有的離網式風力供電系統，由于不牽扯到發電機的電動啟動問題，一般采用永磁同步發電機或者無刷勵磁同步發電機。系統的常規結構包括風力發電機、整流器、逆變器、蓄電池、卸荷器等，風力發電機通過整流器連接逆變器和蓄電池，逆變器連接用戶，同時蓄電池也通過逆變器連接用戶。也有一些風力供電系統采用異步發電機，其會通過電容器來補償異步發電機勵磁需要的無功。上述風力供電系統中采用的發電機都均工作在發電狀態，所以與之相連接的為將發電機所輸出的交變電流整流成直流的整流器，而對于負載和風況的變化，則需通過變槳和調節蓄電池充放電電流以達到該系統的穩定。

現有的離網式太陽能供電系統，系統常規結構包括太陽能電池組件、蓄電池和逆變器，太陽能電池組件通過蓄電池連接逆變器，逆變器連接用戶。

上述兩種系統均在各自的應用領域內與斯特林發電系統相結合產生，但卻解決不了斯特林發動機的自啟動問題，同時也存在清潔能源使用過程中的資源利用不充分、直流母線電壓不穩定，發電效率不高的問題。

申請號為CN 103166220 A的發明專利公開了一種離網式斯特林供電系統結構及控制方法，能夠實現斯特林發動機的自啟動，同時為三相異步電機的運行提供無功通道。但在該系統實際運行過程中，雙向DC/DC變換器處于降壓狀態時，不有效補充發電機所需的無功，當系統由升壓狀態轉為降壓狀態時，系統出現驟停。

發明內容

鑒于已有技術存在的不足，本實用新型的目的是要提供一種能夠持續補充異步發電機無功，且運行穩定的供電系統結構。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案實現：

一種改進型離網斯特林供電系統結構，其特征在于包括：

斯特林發動機系統；

連接斯特林發動機系統，用以在斯特林發動機啟動時對由斯特林發動機系統輸出的交流電能進行直流逆變且在斯特林發動系統啟動前接收蓄電池輸出的直流電能的雙向PWM逆變器；

經直流母線連接雙向PWM逆變器，用以在斯特林發動機啟動狀態時存儲雙向PWM逆變器輸出的直流電能且斯特林發動啟動前向所述雙向PWM逆變器提供直流電能的蓄電池；

連接直流母線，用以檢測直流電壓的直流母線電壓檢測單元；

通過直流母線連接雙向PWM逆變器和控制器，用于對雙向PWM逆變器整流后或蓄電池輸出的直流電能進行逆變后供給用戶的用戶側逆變器；

分別連接直流母線及卸荷電阻，用以調節卸荷電阻的卸荷控制器；

分別連接雙向PWM逆變器、用戶側逆變器及直流母線電壓檢測單元，用于根據直流母線電壓控制雙向PWM逆變器、用戶側逆變器工作狀態的控制器。

進一步的，還包括分別連接蓄電池以及控制器，用以實時監測蓄電池狀態、保證蓄電池工作安全的蓄電池在線監測系統。