[发明专利]一种风力发电智能单相并网控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电智能单相并网控制器，属于分布式发电技术领域。

背景技术

随着世界范围内对环境保护、全球温室效应的重视，各国都竞相发展包括风能在内的可再生能源的利用技术，将风能作为可持续发展的能源政策中的一种选择，不论对并网型的大型风力发电机和适用于边远地区农牧户的离网型小型风力发电机都给予了很大的政策支持。

近年来，小型分布式风力发电获得了快速的发展，因为直接将转化的风能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。风力并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，风力发电并网系统可以对公用电网起到调峰作用。由于风力发电并网系统造价远低于太阳能光伏发电系统，故其实用性大大增强，并网发电系统是太阳能，风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。

根据并网逆变系统有无隔离变压器及隔离变压器的安装位置，并网逆变器可分为以下几种：

1、工频变压器隔离并网系统

工频隔离型是出现最早的并网逆变器类型，它首先通过DC/AC变换，将风力发电机整流后的直流电转化为交流电，然后通过工频变压器与电网相连。工频变压器的加入使得风机侧与电网电气隔离，保障人身安全。此外，也使直流侧可以采用较低的直流电压，同时能够抑制输入到电网中的直流电流。

其缺点是，工频变压器增加了系统的体积、重量和成本，降低了系统的效率。

2、高频变压器隔离并网系统

高频变压器隔离并网逆变器首先通过DC/DC变换器将风力发电机整流后的直流电升/降压转换为满足并网要求的直流电，然后通过逆变桥转化为交流电后并入电网。与工频隔离型相比，同样实现了风机侧与电网的电气隔离，且可以大幅降低变压器的体积、重量和成本。

但该系统存在高频变换环节复杂，系统效率低的问题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种风力发电智能单相并网控制器。为此，本发明提供了如下的技术方案：

一种风力发电智能单相并网控制器，包括三相整流单元、直流输入开关、直流升压电路、逆变电路、滤波单元、并网开关、电能双向计量单元、驱动电路、主控单元和采样电路；三相整流单元的信号输出端与直流输入开关的信号输入端连接，直流输入开关的直流信号输出端与直流升压电路的直流信号输入端连接，直流升压电路的直流信号输出端与逆变电路的直流信号输入端连接，逆变电路的信号输出端与滤波单元的信号输入端连接，滤波单元的滤波信号输出端与并网开关的滤波信号输入端连接，并网开关的信号输出端与电能双向计量单元的信号输入端连接，电能双向计量单元的计量信号输入输出端与主控单元的计量信号输入输出端连接，主控单元的驱动信号输出端与驱动电路的驱动信号输入端连接，驱动电路的驱动信号输出端与直流输入开关、直流升压电路、逆变电路和并网开关的驱动信号输入端连接，采样电路的采样信号输出端与主控单元的采样信号输入端连接。

现有隔离型并网逆变器中变压器的磁能转换会导致能量损失。本发明属于非隔离系统，由于不使用笨重的工频变压器或复杂的高频变压器，所以具有系统结构简单、重量轻、成本低和效率高的特点。对于非隔离逆变器，采用相应措施和控制方法，同样可保证电路运行的安全性和抑制并网直流电流的注入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的具体实施方式提供的风力发电智能单相并网控制器的结构示意图；

图2是本发明的具体实施方式提供的风力发电智能单相并网控制器的主电路拓扑结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。