[发明专利]用于风力发电并网逆变系统

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机系统上的并网逆变设备。

背景技术

目前国内外风力发电系统大致分为两大类：一类是以中小功率风机为主的独立运行的风力发电系统。主要用于无电区居民日常生活用电。此系统与电网不相关联，独立运行。此类机型为离网型风力发电机组。

另一类则是以大功风力发电机组为主要机型，单台风力发电机独自产生电能，然后由并网设备将电能并入电网，向电网提供电力，再由电网向用户供电。此类机型叫并网型风力发电机组。

目前国内外并网风力发电机并入电网的基本形式是单台见机分别由各自的并网设备独立并入电网。现有的并网逆变器存在跟踪电网同步性差；当电网出现中断、过高或过低时，逆变器不能迅速锁机等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于风力发电并网逆变系统，本发明解决了现有的风力发电并网逆变系统存在的跟踪电网同步性差；当电网出现中断、过高或过低时，逆变器不能迅速锁机等问题。

本发明的风力发电并网逆变系统，包括：

直流输入设备，风能通过风力发电机转化为幅值和频率变化的交流电，变换的交流电通过控制器变换为直流电；

逆变电路，将直流电能转化为和电网同频率、同相位的正弦波电流，并将此电力馈入电网；

微处理器，接收直流输入电压的采样信号，电网电压的同步信号，以及逆变电路的交流输出电压信号；通过驱动电路驱动逆变电路工作；

键盘输入电路和显示电路，用于输入和显示微处理器中信息。

目前的并网逆变器作用是，光伏并网发电系统由太阳电池组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。太阳能能量通过太阳电池组件转化为直流电力，再通过并网逆变器将直流电能转化为和电网同频率、同相位的正弦波电流，并将此电力馈入电网，光伏并网逆变器为太阳能发电系统中的关键设备。

本发明的风力发电并网逆变系统，由风机、控制器、并网逆变器及配电系统组成。风能通过风力发电机转化为幅值和频率变化的交流电，变换的交流电通过控制器变换为直流电。再通过并网型逆变器将直流电能转化为不电网同频率、同相位的正弦波电流，馈入电网。可见并网逆变器为风力发电系统中的关键设备。本发明的风力发电并网逆变系统特性：

1、逆变器并网输出，跟踪电网达到毫秒级，同电网完全同步。

2、逆变器检测电网在三秒内电网正常时，逆变器才开始并网工作。保证了逆变器不会因电网频繁波动而损坏。

3、逆变器并网工作时当电网出现中断，或过高，过低时，逆变器会在≤10ms内自动锁机。

4、具备输出短路，过载等保护功能。

5、输出功率恒定。(DC电压正常时)。

6、当风力发电风力不足，或光伏发电太阳能不足时，具体表现在DC电压下降，并网逆变器会随之减小输出功率。当DC过低达到逆变器DC保护点时，逆变器会自动锁机停止工作，当DC恢复时，逆变器又自动开始工作，并网输出。

7、当风力发电风力过大(如台风)，或光伏发电太阳光照强度过大时，具体表现在DC过压时，逆变器会自动保护锁机。当DC恢复正常时，逆变器又自动恢复工作并网输出。

附图说明

图1是本发明的总电路原理图；

图2是CPU控制电路的电路图；

图3是PWM调制电路的电路图；

图4是电源供电电路的电路图；

图5是过渡保护电路的电路图；

图6是输出检测电路的电路图；

图7是逆变电路的连接框图。

具体实施方式

下面结合附图并用最佳的实施方式对本发明作详细的说明：

参阅图1，包括：

直流输入设备，风能通过风力发电机转化为幅值和频率变化的交流电，变换的交流电通过控制器变换为直流电；

逆变电路，将直流电能转化为和电网同频率、同相位的正弦波电流，并将此电力馈入电网；

微处理器，接收直流输入电压的采样信号，电网电压的同步信号，以及逆变电路的交流输出电压信号；通过驱动电路驱动逆变电路工作；

键盘输入电路和显示电路，用于输入和显示微处理器中信息。

参阅图7，所述的逆变电路包括：CPU控制电路、电源供电电路、PWM调制电路、过流保护电路、输出检测电路；CPU控制电路分别联接电源供电电路、PWM调制电路、过流保护电路、输出检测电路；过流保护电路联接PW调制电路；电源供电电路联接输出检测电路。

参阅图2，CPU控制电路包括：

控制器J1；