[发明专利]一种压缩空气储能发电系统及其调相控制方法

权利要求书

1.一种压缩空气储能发电系统，其特征在于，包括：压缩空气储能装置、发电机、全控励磁装置以及控制电路；

所述发电机的机端与电网相连，所述压缩空气储能装置与所述发电机的转子相连，所述全控励磁装置与所述发电机的励磁绕组相连，所述全控励磁装置还与所述发电机的机端相连，所述控制电路与所述全控励磁装置的各全控器件分别相连，所述控制电路还与所述压缩空气储能装置以及所述发电机的机端相连；

所述控制电路用于根据指令信号和反馈信号获取用于控制所述全控励磁装置中全控器件开断的开关信号以及用于控制所述压缩空气储能装置的控制信号；所述压缩空气储能装置用于根据所述控制信号在发电运行时调节其透平的转速以实现其内部压缩空气储能与所述转子的机械能之间的相互转换，并在调相运行时断开与所述转子的连接；所述全控励磁装置用于根据所述开关信号直接向电网吸收或注入无功功率，并调节所述发电机的励磁电流以通过所述发电机间接向电网吸收或注入无功功率，从而提高系统向电网提供无功支撑的能力。

2.如权利要求1所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述全控励磁装置包括：相互并联的全桥型三相整流电路、稳压电容以及半桥型励磁电流控制电路；

所述三相整流电路的各相桥臂均包括两个电压源型全控器件，所述三相整流电路的三相桥臂中点分别与所述发电机的机端相连；所述三相整流电流用于根据所述开关信号控制其内部全控器件的开断，从而直接向电网吸收或注入无功功率；

所述稳压电容用于保证直流侧电压稳定，为逆变向网侧输出无功以及斩波得到励磁电流提供稳定的电压源；

所述励磁电流控制电路包括两个桥臂，且各桥臂均包括一个电压源型全控器件和一个二极管，所述励磁电流控制电路的两个桥臂中点分别与所述发电机的励磁绕组两端相连；所述励磁电流控制电路用于根据所述开关信号控制其内部全控器件的开断，以控制所述发电机的励磁电流，从而通过所述发电机间接向电网吸收或注入无功功率。

3.如权利要求2所述的压缩空气储能发电系统，其特征在于，所述三相整流电路的各相桥臂均包括第一IGBT和第二IGBT，所述第一IGBT的发射极与所述第二IGBT的集电极相连，所述第一IGBT的集电极作为桥臂的第一端，所述第二IGBT的发射极作为桥臂的第二端；各相桥臂的第一端相连作为所述三相整流电路的正极，各相桥臂的第二端相连作为所述三相整流电路的负极；

所述励磁电流控制电路包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂包括第三IGBT和二极管VD8，所述第三IGBT的发射极与所述二极管VD8的负极相连，所述第三IGBT的集电极作为所述第一桥臂的第一端，所述二极管VD8的正极作为所述第一桥臂的第二端；所述第二桥臂包括第四IGBT和二极管VD9，所述第四IGBT的集电极与所述二极管VD9的正极相连，所述二极管VD9的负极作为所述第二桥臂的第一端，所述第四IGBT的发射极作为所述第二桥臂的第二端；所述第一桥臂和所述第二桥臂的第一端相连作为所述励磁电流控制电路的正极，所述第一桥臂和所述第二桥臂的第二端相连作为所述励磁电流控制电路的负极；

所述三相整流电路的正极、所述励磁电流控制电路的正极以及所述稳压电容的一极相连，所述三相整流电路的负极、所述励磁电流控制电路的负极以及所述稳压电容的另一极相连；

所述全控励磁装置中各IGBT的门极与所述控制电路相连。