[发明专利]一种无刷双馈直流发电系统最小损耗控制方法及装置

权利要求书

1.一种无刷双馈直流发电系统最小损耗控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：测算发电系统参数，以发电机功率绕组角频率为变量，建立系统损耗解析模型；

S2：采用牛顿-拉夫逊法求解系统损耗解析模型，获取最优功率绕组角频率；

S3：将变速恒频发电方法结合最优功率绕组角频率，实现无刷双馈直流发电系统变速变频发电，进而对无刷双馈直流发电系统进行最小损耗控制。

2.根据权利要求1所述的无刷双馈直流发电系统最小损耗控制方法，其特征在于，发电系统参数包括：无刷双馈感应发电机的铜耗、铁耗和附加损耗，变流器的通态损耗、开关损耗和冷却风扇损耗，以及发电系统的分布铜耗和分布铁耗；

其中，所述变流器的通态损耗包括开关管与续流二极管导通状态的损耗；变流器的开关损耗包括开关管与续流二极管的开通损耗和关断损耗；

发电系统的分布铜耗和分布铁耗包括发电机功率绕组侧的分布铜耗和分布铁耗，发电机控制绕组侧的分布铜耗和分布铁耗，直流母线侧的分布铜耗和负载侧的分布铜耗。

3.根据权利要求2所述的无刷双馈直流发电系统最小损耗控制方法，其特征在于，所述系统损耗解析模型为：P_sys＝f(ω_p,ω_rm,T_em,U_dc,I_R,I_dc,i_cd,f_sw)；其中，f(.)为系统损耗解析函数；ω_p为功率绕组角频率；ω_rm为发电机转速；T_em为转矩；U_dc为直流母线电压；I_R为负载电流；I_dc为发电系统输出电流；i_cd为控制绕组相电流d轴分量；f_sw为变流器开关频率。

4.根据权利要求2所述的无刷双馈直流发电系统最小损耗控制方法，其特征在于，S2具体包括以下步骤：

S2.1：以功率绕组角频率为变量对损耗解析模型函数求偏导；

S2.2：令偏导为零构建非线性偏导方程，采用牛顿-拉夫逊迭代求取非线性偏导方程的数值解，获取最优功率绕组角频率。

5.一种无刷双馈直流发电系统最小损耗控制装置，其特征在于，包括：变速恒频发电系统和最小损耗控制系统；

变速恒频发电系统用于执行变速恒频发电方法；最小损耗控制模块用于测算发电系统参数，以发电机功率绕组角频率为变量，建立系统损耗解析模型；采用牛顿-拉夫逊法求解系统损耗解析模型，获取最优功率绕组角频率；将变速恒频发电方法结合最优功率绕组角频率，实现无刷双馈直流发电系统变速变频发电，进而对无刷双馈直流发电系统进行最小损耗控制。