[發明專利]一種無刷雙饋直流發電系統最小損耗控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202211078862.7
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115360945A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 劉毅;張楊生;徐偉;張茂鑫
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02P9/14;H02P101/35;H02P101/15;H02P101/10
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 李君;廖盈春

1.一種無刷雙饋直流發電系統最小損耗控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：測算發電系統參數，以發電機功率繞組角頻率為變量，建立系統損耗解析模型；

S2：采用牛頓-拉夫遜法求解系統損耗解析模型，獲取最優功率繞組角頻率；

S3：將變速恒頻發電方法結合最優功率繞組角頻率，實現無刷雙饋直流發電系統變速變頻發電，進而對無刷雙饋直流發電系統進行最小損耗控制。

2.根據權利要求1所述的無刷雙饋直流發電系統最小損耗控制方法，其特征在于，發電系統參數包括：無刷雙饋感應發電機的銅耗、鐵耗和附加損耗，變流器的通態損耗、開關損耗和冷卻風扇損耗，以及發電系統的分布銅耗和分布鐵耗；

其中，所述變流器的通態損耗包括開關管與續流二極管導通狀態的損耗；變流器的開關損耗包括開關管與續流二極管的開通損耗和關斷損耗；

發電系統的分布銅耗和分布鐵耗包括發電機功率繞組側的分布銅耗和分布鐵耗，發電機控制繞組側的分布銅耗和分布鐵耗，直流母線側的分布銅耗和負載側的分布銅耗。

3.根據權利要求2所述的無刷雙饋直流發電系統最小損耗控制方法，其特征在于，所述系統損耗解析模型為：P_sys＝f(ω_p,ω_rm,T_em,U_dc,I_R,I_dc,i_cd,f_sw)；其中，f(.)為系統損耗解析函數；ω_p為功率繞組角頻率；ω_rm為發電機轉速；T_em為轉矩；U_dc為直流母線電壓；I_R為負載電流；I_dc為發電系統輸出電流；i_cd為控制繞組相電流d軸分量；f_sw為變流器開關頻率。

4.根據權利要求2所述的無刷雙饋直流發電系統最小損耗控制方法，其特征在于，S2具體包括以下步驟：

S2.1：以功率繞組角頻率為變量對損耗解析模型函數求偏導；

S2.2：令偏導為零構建非線性偏導方程，采用牛頓-拉夫遜迭代求取非線性偏導方程的數值解，獲取最優功率繞組角頻率。

5.一種無刷雙饋直流發電系統最小損耗控制裝置，其特征在于，包括：變速恒頻發電系統和最小損耗控制系統；

變速恒頻發電系統用于執行變速恒頻發電方法；最小損耗控制模塊用于測算發電系統參數，以發電機功率繞組角頻率為變量，建立系統損耗解析模型；采用牛頓-拉夫遜法求解系統損耗解析模型，獲取最優功率繞組角頻率；將變速恒頻發電方法結合最優功率繞組角頻率，實現無刷雙饋直流發電系統變速變頻發電，進而對無刷雙饋直流發電系統進行最小損耗控制。