[發(fā)明專利]電能產(chǎn)生方法及電能變換系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210598577.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN114928038A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂春野;劉立偉;馬同超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子（中國(guó)）有限公司
• 主分類號(hào): H02J1/10
• 分類號(hào): H02J1/10;H02J1/14;H02M7/02;H02M1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種電能產(chǎn)生方法，包括步驟：為各異步發(fā)電機(jī)組設(shè)置交流/直流變流器并接入直流母線；啟動(dòng)異步發(fā)電機(jī)組，主動(dòng)提升轉(zhuǎn)速到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速設(shè)定點(diǎn)，或被動(dòng)等待轉(zhuǎn)速超過并網(wǎng)轉(zhuǎn)速設(shè)定點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)；預(yù)設(shè)各交流/直流變流器的電壓設(shè)定值；啟動(dòng)各交流/直流變流器，通過直流母線為直流用電設(shè)備提供電能；利用下垂控制原理控制各交流/直流變流器，穩(wěn)定直流母線電壓以及平衡各異步發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷。本發(fā)明提供的電能產(chǎn)生方法，能夠在不穩(wěn)定發(fā)電機(jī)頻率和電壓的情況下通過異步發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明還涉及利用上述電能產(chǎn)生方法的電能變換系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電能產(chǎn)生方法，尤其是一種利用異步發(fā)電機(jī)組的電能產(chǎn)生方法。本發(fā)明還涉及利用上述電能產(chǎn)生方法的電能變換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

軸系做功設(shè)備在機(jī)械負(fù)載較低時(shí)，為了保持最佳原動(dòng)機(jī)效率，可以將多余原動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，然而在借助異步發(fā)電機(jī)組進(jìn)行能量產(chǎn)生時(shí)，由于軸系做功設(shè)備在寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，使異步發(fā)電機(jī)組不能提供穩(wěn)定頻率的交流電源，因此不能并網(wǎng)交流電網(wǎng)使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電能產(chǎn)生方法，能夠通過異步發(fā)電機(jī)組進(jìn)行能量產(chǎn)生使用。

本發(fā)明的另一目的是提供一種電能變換系統(tǒng)，能夠通過異步發(fā)電機(jī)組進(jìn)行能量產(chǎn)生使用。

本發(fā)明提供了一種電能產(chǎn)生方法，包括下列步驟：

為各異步發(fā)電機(jī)組設(shè)置交流/直流變流器并接入直流母線；

啟動(dòng)異步發(fā)電機(jī)組，主動(dòng)提升轉(zhuǎn)速到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速設(shè)定點(diǎn)，或被動(dòng)等待轉(zhuǎn)速超過并網(wǎng)轉(zhuǎn)速設(shè)定點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)；

預(yù)設(shè)各交流/直流變流器的電壓設(shè)定值；

啟動(dòng)各交流/直流變流器，通過直流母線為直流用電設(shè)備提供電能；以及

利用下垂控制原理控制各交流/直流變流器，穩(wěn)定直流母線電壓以及平衡各異步發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷。

本發(fā)明提供的電能產(chǎn)生方法，借助交流/直流變流器將數(shù)個(gè)異步發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的交流電能轉(zhuǎn)化為電壓可控的直流電能，再并入直流母線為直流用電設(shè)備提供用電負(fù)載，并且進(jìn)一步利用下垂控制原理控制各交流/直流變流器，穩(wěn)定直流母線電壓以及平衡各異步發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷。借此，本發(fā)明提供的電能產(chǎn)生方法能夠通過異步發(fā)電機(jī)組進(jìn)行能量產(chǎn)生以及使用。當(dāng)然該電能產(chǎn)生方法也適用于原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不需要精確控制或需要根據(jù)負(fù)載變化控制最佳能耗的發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)合。

在電能產(chǎn)生方法的另一種示意性實(shí)施方式中，步驟：預(yù)設(shè)各交流/直流變流器的電壓設(shè)定值，具體包括下列步驟：

設(shè)定直流母線基準(zhǔn)電壓和最大偏差值；

獲取直流母線實(shí)時(shí)電壓，并計(jì)算判斷直流母線基準(zhǔn)電壓與直流母線實(shí)時(shí)電壓的差值是否大于最大偏差值；

若是則將交流/直流變流器的電壓設(shè)定值設(shè)定為直流母線基準(zhǔn)電壓；以及

若否則將交流/直流變流器的電壓設(shè)定值設(shè)定為直流母線實(shí)時(shí)電壓。

在電能產(chǎn)生方法的再一種示意性實(shí)施方式中，步驟：利用下垂控制原理控制各交流/直流變流器，穩(wěn)定直流母線電壓以及平衡各異步發(fā)電機(jī)組的負(fù)載，具體包括下列步驟：

預(yù)設(shè)各異步發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷百分比-下垂電壓補(bǔ)償值曲線；

將各交流/直流變流器的電壓設(shè)定值切換為直流母線基準(zhǔn)電壓與各異步發(fā)電機(jī)組的下垂電壓補(bǔ)償值之和；

根據(jù)各異步發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)負(fù)荷百分比以及負(fù)荷百分比-下垂電壓補(bǔ)償值曲線，計(jì)算各交流/直流變流器的下垂電壓補(bǔ)償值和電壓設(shè)定值；以及

交流/直流變流器根據(jù)異步發(fā)電機(jī)組的負(fù)載需要和最佳效率曲線自動(dòng)調(diào)節(jié)異步發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速。