[实用新型]一种改进型离网斯特林供电系统结构

说明书

本实用新型公开了一种改进型离网斯特林供电系统结构，所述系统结构包括斯特林发动机系统；连接斯特林发动机系统的双向PWM逆变器；连接双向PWM逆变器和蓄电池的用户侧逆变器；直流母线电压检测单元；用于根据直流母线电压检测单元采集到的直流母线电压控制双向PWM逆变器和用户侧逆变器工作状态的控制器；本实用新型能够实现斯特林发动机的自启动，同时为三相异步电机的运行提供无功通道，能够实现异步电机、用户和蓄电池三者电能的平衡，从而实现斯特林发动机的离网运行，该系统供电稳定，改善了系统工作不稳定的情况，进一步提高了斯特林发电机系统的可推广性。

技术领域

本实用新型涉及斯特林供电系统，具体说涉及一种改进型离网斯特林供电系统结构。

背景技术

太阳能和风能由于具有资源充足、清洁、分布广泛的特点，使得其应用越来越广泛，而清洁能源供电系统的研究和应用，将成为未来能源行业发展的前沿。

现有的离网式风力供电系统，由于不牵扯到发电机的电动启动问题，一般采用永磁同步发电机或者无刷励磁同步发电机。系统的常规结构包括风力发电机、整流器、逆变器、蓄电池、卸荷器等，风力发电机通过整流器连接逆变器和蓄电池，逆变器连接用户，同时蓄电池也通过逆变器连接用户。也有一些风力供电系统采用异步发电机，其会通过电容器来补偿异步发电机励磁需要的无功。上述风力供电系统中采用的发电机都均工作在发电状态，所以与之相连接的为将发电机所输出的交变电流整流成直流的整流器，而对于负载和风况的变化，则需通过变桨和调节蓄电池充放电电流以达到该系统的稳定。

现有的离网式太阳能供电系统，系统常规结构包括太阳能电池组件、蓄电池和逆变器，太阳能电池组件通过蓄电池连接逆变器，逆变器连接用户。

上述两种系统均在各自的应用领域内与斯特林发电系统相结合产生，但却解决不了斯特林发动机的自启动问题，同时也存在清洁能源使用过程中的资源利用不充分、直流母线电压不稳定，发电效率不高的问题。

申请号为CN 103166220 A的发明专利公开了一种离网式斯特林供电系统结构及控制方法，能够实现斯特林发动机的自启动，同时为三相异步电机的运行提供无功通道。但在该系统实际运行过程中，双向DC/DC变换器处于降压状态时，不有效补充发电机所需的无功，当系统由升压状态转为降压状态时，系统出现骤停。

发明内容

鉴于已有技术存在的不足，本实用新型的目的是要提供一种能够持续补充异步发电机无功，且运行稳定的供电系统结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案实现：

一种改进型离网斯特林供电系统结构，其特征在于包括：

斯特林发动机系统；

连接斯特林发动机系统，用以在斯特林发动机启动时对由斯特林发动机系统输出的交流电能进行直流逆变且在斯特林发动系统启动前接收蓄电池输出的直流电能的双向PWM逆变器；

经直流母线连接双向PWM逆变器，用以在斯特林发动机启动状态时存储双向PWM逆变器输出的直流电能且斯特林发动启动前向所述双向PWM逆变器提供直流电能的蓄电池；

连接直流母线，用以检测直流电压的直流母线电压检测单元；

通过直流母线连接双向PWM逆变器和控制器，用于对双向PWM逆变器整流后或蓄电池输出的直流电能进行逆变后供给用户的用户侧逆变器；

分别连接直流母线及卸荷电阻，用以调节卸荷电阻的卸荷控制器；

分别连接双向PWM逆变器、用户侧逆变器及直流母线电压检测单元，用于根据直流母线电压控制双向PWM逆变器、用户侧逆变器工作状态的控制器。

进一步的，还包括分别连接蓄电池以及控制器，用以实时监测蓄电池状态、保证蓄电池工作安全的蓄电池在线监测系统。