[發(fā)明專利]多功能開關磁阻發(fā)電機高壓直流系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-12-16
• 公開（公告）號: CN109617476B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 孫冠群
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30;H02P9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

多功能開關磁阻發(fā)電機高壓直流系統(tǒng)，由變流主電路和變流輔電路組成，變流主電路可擴展適應不同相數(shù)的開關磁阻發(fā)電機，具備隔離環(huán)節(jié)，其輸出母線電壓為各相繞組變流輸出電壓之和，直接獲得高壓直流電，變流輔電路具備雙向電能傳輸能力，即可吸收母線電能為變流主電路的勵磁電源即蓄電池組充電，也可以在必要時反向饋能；系統(tǒng)靈活性強、智能化高，針對直流負載或直流微電網(wǎng)等大大減少了中間環(huán)節(jié)，可靠性也較高，適用于風電、小水電、柴油發(fā)電機組等面對直流微電網(wǎng)或獨立直流負載發(fā)電領域。

技術領域

本發(fā)明涉及直流微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、獨立發(fā)電系統(tǒng)等領域，具體涉及采用開關磁阻發(fā)電機下的直接直流多功能高壓變流系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術

開關磁阻電機結構簡單堅固，轉(zhuǎn)子上無繞組、無永磁體，僅由帶凹凸槽的硅鋼片疊壓而成，散熱壓力小，可靠性高，制造成本低廉，定子中某一相繞組不工作不影響其他相繞組的正常工作，容錯性強，具有廣闊的應用前景。

目前高壓直流輸電是我國重點發(fā)展的輸電方式之一，直流微電網(wǎng)也是很多地區(qū)在智能電網(wǎng)大框架下重點發(fā)展的一種模式，直流微電網(wǎng)往往會結合中小型風電、小水電等新能源發(fā)電機組，而當前各類發(fā)電機組大多為交流發(fā)電機，發(fā)出的交流電要先經(jīng)過整流，然后再升壓，電能變換的層級多，變換復雜，損耗高效率低，成本也居高不下，極大的影響直流輸電及直流微網(wǎng)領域乃至智能電網(wǎng)的發(fā)展。

在一些獨立發(fā)電系統(tǒng)領域也是，諸如野外偏遠的地區(qū)、海島，電網(wǎng)無法覆蓋，往往采用獨立柴油發(fā)電機組，或者小型風電或風光互補裝置供電，發(fā)電機一般也為交流發(fā)電機，但這些領域往往要配備大量蓄電池裝置，必須轉(zhuǎn)換為直流充電，也存在類似的問題。

以上所述各類中小型發(fā)電系統(tǒng)中，尤其是輸入動力不穩(wěn)的諸如風電，現(xiàn)有發(fā)電機組往往是永磁同步發(fā)電機或者鼠籠式異步發(fā)電機，尤其鼠籠式異步發(fā)電機，沒有雙饋能力，在并網(wǎng)后的適應性極差，故障的穿越能力很弱，也有一些采用直流發(fā)電機，雖然直接發(fā)出直流電，但其結構復雜，尤其換向器的存在也極大增加了后期維護工作量，可靠性低，慢慢已被舍棄。

作為開關磁阻發(fā)電機運行時，變流主電路是必不可少的，是實現(xiàn)各相繞組分時及同相繞組分時不同工種狀態(tài)的必然需要，但其往往輸出的為低壓直流電，經(jīng)常需要再經(jīng)過直交直的DC/DC變換器升壓后再輸出給負載或并網(wǎng)，所以利用變流主電路本身適當革新后實現(xiàn)升壓勢必為發(fā)展趨勢和重要進步。

開關磁阻發(fā)電系統(tǒng)中，必要的電磁隔離、終端及重要大部件的專業(yè)保護，往往也是必須的。

如上所述的眾多發(fā)電領域中，往往是在無人值守的狀態(tài)下，所以智能化水平也是考察一個發(fā)電機組好壞的標志之一。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上的背景技術，本發(fā)明就提出了一種結構簡單、中間環(huán)節(jié)少、效率高、直接輸出較高直流電壓、勵磁電源自動充電及反向饋能的多功能智能化高壓開關磁阻發(fā)電機系統(tǒng)結構及其控制方法。

本發(fā)明的技術方案為：

多功能開關磁阻發(fā)電機高壓直流系統(tǒng)，由變流主電路和變流輔電路組成，其技術特征是，所述變流主電路輸出兩端與所述變流輔電路輸入兩端連接，變流輔電路輸出兩端與變流主電路輸入兩端連接；