[發明專利]一種串級式無刷雙饋直流發電系統

在審

• 申請號: 202210940904.7
• 申請日: 2022-08-07
• 公開（公告）號: CN115189604A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 劉毅;羅強
• 申請（專利權）人: 成都署信科技有限公司
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02P9/48;H02J1/10;H02P103/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種串級式無刷雙饋直流發電系統，在發電機低轉速的條件下，發出的電壓過低無法利用，通過將無刷雙饋發電機輸出端串級的方式提高系統的輸出電壓，將無法利用的低壓電能有效利用起來；采用直流制式并網，并網成本低，可靠性高，也可直接向儲能設備充電；由于無刷雙饋直流發電機輸出端可以實現串聯，無需借助升壓站就可實現升壓，升壓成本低。

技術領域

本發明屬于無刷雙饋發電機技術領域，特別是一種串級式無刷雙饋直流發電系統。

背景技術

傳統發電系統在發電機低轉速的條件下，輸出的發電電壓過低，導致這部分電能無法被有效利用而白白浪費掉。

傳統電網采用交流制式并網，無法同新興直流制式電網直接并網，并網成本高，可靠性低。

傳統直流制式發電系統要將電壓提升至高電壓，必須借助升壓站，成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種串級式無刷雙饋直流發電系統，解決發電機低轉速的條件下，輸出發電電壓過低，電能無法被有效利用的問題；解決傳統交流制式并網無法適應新興直流電網，并網成本高，可靠性低的問題；解決傳統直流制式發電系統需要借助升壓站升壓，成本高的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種串級式無刷雙饋直流發電系統，包括：串聯式無刷雙饋直流發電機組和直流負載或電網；

串聯式無刷雙饋直流發電機組將多臺低壓無刷雙饋直流發電機輸出的直流電壓串聯成高壓直流電壓，串聯式無刷雙饋直流發電機組由無刷雙饋直流發電機1#、無刷雙饋直流發電機2#、……、無刷雙饋直流發電機N#組成，N≥2，無刷雙饋直流發電機1#的直流出端正極與直流負載或電網的直流輸入端正極電氣連接，無刷雙饋直流發電機1#的直流出端負極與無刷雙饋直流發電機2#的直流輸出端正極電氣連接，無刷雙饋直流發電機2#的直流出端負極與無刷雙饋直流發電機3#的直流輸出端正極電氣連接，以此類推，無刷雙饋直流發電機N-1#的直流出端負極與無刷雙饋直流發電機N#的直流輸出端正極電氣連接，無刷雙饋直流發電機N#的直流輸出端負極與直流負載或電網的直流輸入端負極電氣連接；

無刷雙饋直流發電機由無刷雙饋電機、三相不控整流橋、直流母線電容、機側變流器、直流母線電容、啟動電源、功率二極管組成；

無刷雙饋電機由控制繞組、轉子及功率繞組組成；

控制繞組與機側變流器電氣連接；

轉子與發電機本體機械連接，用于將機械能轉化為電能；

功率繞組與三相不控整流橋電氣連接；

三相不控整流橋與直流母線電容電氣連接，用于將功率繞組輸出的三相交流電整流成直流電；

直流母線電容用于將三相不控整流橋整流后的直流電壓中的諧波分量濾除并儲能；

機側變流器通過控制控制繞組，使無刷雙饋電機工作于異步運行模式、同步運行模式或雙饋運行模式；

直流母線電容與機側變流器電氣連接，用于濾除直流電壓中的諧波分量并儲能；

啟動電源的正極與功率二極管的正極電氣連接，負極與直流母線電容的負極電氣連接，用于向系統提供啟動電源；

功率二極管與直流母線電容正極電氣連接，用于保護啟動電源。

所述機側變流器可采用二電平、三電平及多電平的拓撲結構。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、在發電機低轉速的條件下，通過將無刷雙饋發電機輸出端串級的方式提高系統的輸出電壓，將這部分電能有效利用起來；采用直流制式并網，并網成本低，可靠性高，也可直接向儲能設備充電；由于無刷雙饋直流發電機輸出端可以實現串聯，無需借助升壓站就可實現升壓，升壓成本低。

附圖說明

圖1為本發明串級式無刷雙饋直流發電系統組成框圖。

圖1中，符號表示為：