[實用新型]柔性直流輸電用雙饋型磁懸浮垂直軸風力發電系統

有效

• 申請號: 201920569612.0
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN209730825U
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 褚曉廣;蔡彬;孔英
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02P9/00;F03D9/25;F03D7/06;H02P101/15;H02P103/20
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1.一種柔性直流輸電用雙饋型磁懸浮垂直軸風力發電系統，其特征在于，包括風機旋轉體、永磁發電機、磁懸浮盤式電機、主功率變流器、捕獲變流器、阻尼變流器、升壓變流器以及送端站變流器、氣隙傳感器以及編碼器等組成，協同完成風機四點懸浮、風能最大捕獲、永磁發電機額定功率控制、風機阻尼調控以及直流饋電入電網；所述風機旋轉體由風機槳葉、永磁發電機轉子、阻尼繞組以及機殼構成，旋轉捕獲風能，驅動永磁發電機轉子永磁體旋轉發電；所述永磁發電機為風電轉化主發電機，其定子輸出經主功率變流器、升壓變流器以及送端站變流器與柔性直流母線相聯，將風機旋轉體捕獲能量，轉化成電能饋入直流輸電線路；所述主功率變流器為三相非可控整流器，其與永磁發電機定子相連，將定子輸出的變頻變壓交流電整流，所述升壓變流器為BOOST變流器，提升三倍的非可控整流器輸出電壓，所述送端站變流器為BOOST變流器，高壓輸出側與柔性直流輸電線路相聯，維持升壓變流器輸出電壓恒定；所述磁懸浮盤式電機為風能調控輔助發電裝置，包括阻尼繞組和轉矩繞組，所述阻尼繞組為圓盤形結構，按等分原則分成四組，每組繞組分別與阻尼變流器相聯，獨立控制各阻尼繞組電流，在阻尼繞組和轉矩繞組之間產生不同電磁吸力，調控風機旋轉體和塔架之間的懸浮氣隙和摩擦轉矩；所述轉矩繞組的額定功率設置為永磁發電機額定功率的三分之一，并經捕獲變流器和非可控整流器直流輸出耦合，轉矩繞組在阻尼繞組勵磁電流作用下，產生電磁轉矩，調控永磁發電機風能最大捕獲和額定功率控制；所述氣隙傳感器為四個，分別均勻安裝在轉矩繞組下側，測量轉矩繞組和四個對稱分布阻尼繞組之間氣隙；所述阻尼變流器為四個H橋變流器，分別對應四個阻尼繞組，其一端與阻尼繞組相聯，另一端與非可控整流器輸出端相聯，根據四個氣隙傳感器測量信息，調節繞組電流，四點懸浮風機旋轉體；所述編碼器安裝在塔架上端，旋轉軸和風機旋轉體彈性聯結，測量旋轉體轉速和旋轉角度，為轉矩繞組的捕獲變流器控制，反饋轉速和解耦所需旋轉角度。