[发明专利]具有激励器设备和不连接至电网的功率变换器的变速风机

权利要求书

1.一种变速风机，包括：

第一转轴，包括至少一个叶片；

双馈感应发电机，耦合至所述第一转轴，具有可连接至电网的定子， 并具有轴；

激励器设备，耦合至所述双馈感应发电机轴；以及

功率变换系统，与电网隔离，并电连接至所述双馈感应发电机的转子 和所述激励器设备，用于控制所述双馈感应发电机。

2.根据权利要求1所述的变速风机，还包括功率控制系统，用于控 制传送至电网的风机功率输出。

3.根据权利要求1所述的变速风机，还包括变桨控制器，用于限制 所述激励器需要的功率。

4.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述发电机是无滑差环感 应发电机。

5.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述激励器是可逆电机。

6.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述激励器是同步电机。

7.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述激励器是异步电机。

8.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述激励器是直流电机。

9.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述功率变换系统包括由 直流链路母线连接的两个有源功率变换器，其中一个有源功率变换器的交 流侧连接至所述双馈感应发电机的转子电路，另一个有源功率变换器的 AC侧连接至所述激励器设备。

10.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述功率变换系统是与电 网隔离的双向功率变换器。

11.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述功率变换系统是与电 网隔离的周波变换器。

12.根据权利要求1所述的变速风机，其中所述功率变换系统是与电 网隔离的矩阵变换器。

13.根据权利要求1所述的变速风机，其中对所述双馈感应发电机的 控制基于电网磁通定向。

14.根据权利要求1所述的变速风机，其中对所述激励器设备的控制 基于直流母线电压调节。

15.一种变速风机，包括：

转动体，包括至少一个叶片；

驱动机构，耦合至所述转动体，所述驱动机构包括至少一个双馈感应 发电机，所述双馈感应发电机具有可连接至电网的定子；

激励器装置，用于在超同步模式下消耗在所述双馈感应发电机的转子 中产生的功率，在次同步模式下产生用于所述双馈感应发电机的转子的功 率，并且耦合至所述驱动机构；以及

功率变换装置，与电网隔离，用于对在所述双馈感应发电机的转子和 所述激励器装置之间传送的功率进行变换。

16.根据权利要求15所述的变速风机，还包括：

功率控制装置，用于控制传送至电网的风机功率输出。

17.根据权利要求15所述的变速风机，还包括：

变桨控制装置，用于进行桨距调节。

18.一种用于变速风机的方法，包括：

通过驱动转动体将风能变换成机械功率；

利用驱动机构中的双馈感应发电机将机械功率变换成电力；

从所述双馈感应发电机的定子将功率供给电网；以及

使用耦合至驱动机构的激励器设备和与电网隔离的功率变换系统，接 收所述双馈感应发电机的转子产生的功率，或者提供所述双馈感应发电机 的转子所需的功率。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：基于电网磁通定向控制 定子功率供给。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括：基于直流母线电压调节 控制所述激励器设备的功率。

21.根据权利要求18所述的方法，其中当所述双馈感应发电机在次 同步模式下工作时，所述转子接收来自所述激励器设备的功率。