[发明专利]应用超级电容的风机功率控制系统有效
申请号: | 201210123808.X | 申请日: | 2012-04-25 |
公开(公告)号: | CN102780229A | 公开(公告)日: | 2012-11-14 |
发明(设计)人: | 李广伟;曹书强;于炜东;曹阳 | 申请(专利权)人: | 北车风电有限公司 |
主分类号: | H02J3/28 | 分类号: | H02J3/28 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 郑华清 |
地址: | 250022 山东省济*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 应用 超级 电容 风机 功率 控制系统 | ||
1.一种应用超级电容的风机功率控制系统,它包括风机以及风机控制装置,其特征是,所述风机控制装置中的机侧变流器RSC和网侧变流器GSC电连接的同时还与设有的超级电容系统连接,所述超级电容系统还与设有的超级电容系统的控制系统电连接;超级电容系统根据中央处理器CPU命令要求执行充、放电命令;影响充放电效果的电容容量C以下式计算选取:
式中:k——根据线路电感修正系数;0.5≤k≤1;所述线路电感为与超级电容连接的所有线路的电感总值;
Pn——机组额定功率;T——超级电容的充放电周期;VSC——超级电容的电压。
2.如权利要求1所述的应用超级电容的风机功率控制系统,其特征是,所述超级电容系统内包括开关功率器件和与之连接的超级电容。
3.如权利要求1所述的应用超级电容的风机功率控制系统,其特征是,所述超级电容系统的控制系统中包括中央处理器CPU以及与中央处理器CPU连接的控制超级电容系统内设有的开关功率器件的控制触发电路。
4.如权利要求2所述的应用超级电容的风机功率控制系统,其特征是,所述开关功率器件为MOS管或IGBT,它包括与超级电容电连接的上管VT1与下管VT2串联桥式电路,所述串联桥式电路电连接于机侧变流器RSC和网侧变流器GSC之间。
5.如权利要求3所述的应用超级电容的风机功率控制系统,其特征是,所述控制触发电路包括与超级电容系统内开关功率器件的上管VT1与下管VT2电连接的门极驱动电路;门极驱动电路通过比较器与中央处理器CPU连接,中央处理器CPU与机侧变流器RSC和网侧变流器GSC之间有连接,中央处理器CPU还与电力电网调度信号端有连接,并通过比较器对开关功率器件占空比调节,满足电网调度要求。
6.如权利要求2所述的应用超级电容的风机功率控制系统的控制方法,其特征是,所述超级电容通过升降压电路,即DC/DC电路连接到转子变流器的母线排上,该电路根据转子变流器网侧和机侧的有功功率,决定工作于升压或降压的某一工作状态;超级电容通过借助与中央处理器CPU连接的用于控制超级电容系统内开关功率器件的控制触发电路实现控制,所述超级电容系统中央处理器CPU,结合电网调度中心发出的电力电网调度信号,一同调节开关功率器件占空比;超级电容系统中央处理器CPU与电网调度中心,双方依据Canopen协议运行,满足电网调度要求;
超级电容系统根据CPU命令要求执行充、放电命令;影响充放电效果的电容容量C以下式计算选取:
式中:k——根据线路电感修正系数;0.5≤k≤1;所述线路电感为与超级电容连接的所有线路的电感总值;
Pn——机组额定功率;T——超级电容的充放电周期;VSC——超级电容的电压。
7.如权利要求6所述的应用超级电容的风机功率控制系统的控制方法,其特征是,所述升降压电路包括连接到转子变流器的直流母排由电抗和VT1和VT2两个IGBT半导体器件,控制VT1和VT2的开关情况就可以控制超级电容的工作情况;
升降压电路根据机侧有功功率Pr与网侧有功功率Pg的关系来控制VT1和VT2的开关情况,即控制占空比的大小;当Pr>Pg时,超级电容系统工作于降压模式,此时超级电容吸收能量,超级电容的电压VSC升高;当Pr<Pg时,超级电容系统工作于升压压模式,此时超级电容释放能量,超级电容的电压VSC降低;保证风力发电机组发出功率恒定,满足电网调度要求。
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