[发明专利]定子双绕组异步风力发电系统及控制方法

摘要

本发明公布了一种定子双绕组异步风力发电系统及控制方法，本发明系统包括主回路、检测回路和控制回路，主回路由定子双绕组异步发电机、第一整流桥、第二整流桥、控制开关、滤波电感、励磁电容、控制变换器、小容量蓄电池、二极管、控制侧直流电容和功率侧直流电容组成；检测回路由第一电流传感器、第二电流传感器和第一至第三电压传感器组成；控制回路由数字信号处理器和控制变换器的驱动电路组成。本发明方法：通过两组整流桥输出的串联或并联实现系统在宽风速范围内均可满足输出电压的要求，同时及时合理的调节发电机的励磁无功使输出电压保持恒定和两组整流桥输出串并联之间的快速切换。本发明无电刷滑环，输出电压稳定，可在宽风速范围内发电，能适应直驱运行。

主权项

一种定子双绕组异步风力发电系统，其特征在于包括主回路、检测回路和控制回路，主回路由定子双绕组异步发电机(1)、第一整流桥(2)、第二整流桥(3)、控制开关(4)、三个滤波电感(5)、励磁电容(6)、控制变换器(7)、小容量蓄电池(8)、二极管(9)、控制侧直流电容(17)和功率侧直流电容(18)组成；检测回路由第一电流传感器(10)、第二电流传感器(11)和第一至第三电压传感器(12、13、14)组成；控制回路由数字信号处理器(15)和控制变换器的驱动电路(16)组成；其中定子双绕组异步发电机(1)的功率绕组为6相双Y型结构，控制绕组为三相Y型结构；二极管(9)的阳极串接小容量蓄电池(8)后分别接控制侧直流电容(17)、控制变换器(7)的负输入端，二极管(9)的阴极分别接控制侧直流电容(17)、控制变换器(7)的正输入端，第三电压传感器(14)设置于控制变换器(7)的输入端上，第三电压传感器(14)的输出端接数字信号处理器(15)的输入端，控制变换器(7)的三相输出端分别串接一个滤波电感后分别接励磁电容组(6)的输入端和定子双绕组异步发电机(1)的三相控制控制绕组的输入端，第一电压传感器(12)设置于定子双绕组异步发电机(1)的三相控制绕组的输入端上，第一电流传感器(10)设置于定子双绕组异步发电机(1)的任意两相控制绕组的输入端上，第一电流传感器(10)和第一电压传感器(12)的输出端分别接数字信号处理器(15)的输入端，定子双绕组异步发电机(1)的一个三相功率绕组输出端接第一整流桥(2)的输入端，定子双绕组异步发电机(1)的另一个三相功率绕组输出端接第二整流桥(3)的输入端，第一整流桥(2)的正输出端分别接控制开关(4)的正输出端、功率侧直流电容(18)的正输入端、直流负载(19)的一端和输出逆变器(20)的正输入端，第一整流桥(2)的负输出端接控制开关(4)的负输入端，第二整流桥(3)的正输出端接控制开关(4)的正输入端，第二整流桥(3)的负输出端分别接控制开关(4)的负输出端、功率侧直流电容(18)的负输入端、直流负载(19)的另一端和输出逆变器(20)的负输入端，逆变器(20)的输出端接三相电网的输入端，第二电流传感器(11)设置于第二整流桥(3)的负输出端上，第二电压传感器(13)设置于功率侧直流电容(18)正负输入端上，第二电流传感器(11)和第二电压传感器(13)的输出端分别接数字信号处理器(15)的输入端，数字信号处理器(15)的控制端分别接控制开关(4)和控制变换器的驱动电路(16)的控制端，控制变换器的驱动电路(16)的输出端接控制变换器(7)的输入端。