[发明专利]适应于冲击性负载的燃气发电机组能量动态调节系统

权利要求书

1.适应于冲击性负载的燃气发电机组能量动态调节系统，包括燃气发电机组(1)、模态切换开关(2)、电压源变换器(3)、LCL滤波单元(4)、超级电容能量管理系统(5)、超级电容组(6)、总控制器单元(12)、交流电压检测电路(7)、直流电压检测电路(8)，补偿电流检测电路(9)、负载电流检测电路(10)及总线协议转换单元(11)，其特征在于：

燃气发电机组(1)、模态切换开关(2)、电压源变换器(3)、LCL滤波单元(4)、超级电容能量管理系统(5)和超级电容组(6)构成了燃气发电机组能量动态调节系统主电路拓扑；

交流电压检测电路(7)检测发电机侧的电压，转化为弱电量信号以后与总控制器单元(12)相连；

直流电压检测电路(8)、补偿电流检测电路(9)和负载电流检测电路(10)分别检测直流电压、补偿电流和负载电流，并与总控制器单元(12)相连；

利用负载电流检测电路(10)和交流电压检测电路(7)将负载电流进行解耦得到有功电流和无功电流分量，将负载无功电流作为功率调节器的理想指令电流给定，采用跟踪型PWM控制技术对电流波形的瞬时值进行反馈控制，电压源变换器(3)输出的电流经过LCL滤波单元(4)处理后提供给系统需补偿负载；

计算得到负载有功电流变化率，利用其判断是否出现冲击性负载；在判断出存在冲击性负载时，将计算得到的负载有功电流变化率作为功率调节器的有功电流给定，执行有功电流变化率闭环控制策略，在燃气发电机组的输出功率与负载功率相一致时，负载有功电流变化率等于零，此时电压源变换器(3)自动退出有功功率补偿，避免其长时间输出有功功率；在判断出没有冲击性负载时，通过超级电容能量管理系统(5)为超级电容组(6)充电；超级电容能量管理系统(5)用于直流母线电压的恒定控制，此时电压源变换器(3)吸收功率。

2.根据权利要求1所述的适应于冲击性负载的燃气发电机组能量动态调节系统，其特征在于，根据负载有功电流的极性来判断系统是否处于再生状态，若极性为负则说明系统负载侧有能量回馈给超级电容组(6)，超级电容能量管理系统(5)工作在直流母线电压闭环工作状态，保持直流母线电压恒定；超级电容能量管理系统(5)中的双向直流变换器作为降压电路，将直流侧的高电压转换为超级电容侧的低电压，使负载回馈的能量流入超级电容，给超级电容充电。

3.根据权利要求1所述的适应于冲击性负载的燃气发电机组能量动态调节系统，其特征在于，总线协议转换单元(11)包括总线控制器以及MODBUS，PROFIBUS和CANOPEN三种总线的选择与硬件接口电路，三种总线的硬件接口电路分别与总线控制器相连；总线控制器负责将多种总线协议转换为内部的一种通讯协议，并根据总控制器单元(12)下传的总线类型参数控制数据选择器选通其中一种总线。