[发明专利]微网用DWIG交直流发电系统的拓扑结构及控制方法

摘要

本发明公开了微网用DWIG交直流发电系统的拓扑结构及控制方法，属于交直流混合微网的技术领域。系统的拓扑结构包括主回路、检测回路和控制回路。主回路包括：定子双绕组异步电机、滤波电感、交交变换器、三相整流桥、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器、第五断路器。检测回路包括：第一交流电压传感器、第一直流电压传感器、第二直流电压传感器、第二交流电压传感器、第三交流电压传感器，第一交流电流传感器、直流电流传感器、第二交流电流传感器，风速传感器。控制回路包括：数字信号处理器、驱动电路。并网方法实现了一台发电机同时发交流电和直流电，在无风区实现交流电能向直流侧的传递以及宽风速范围内的交直流并网。

主权项

微网用DWIG交直流发电系统的拓扑结构，包括主回路、检测回路和控制回路，其特征在于，所述主回路包括：定子双绕组异步电机（1）、滤波电感（2）、交交变换器（3）、三相整流桥（14）、第一断路器（15）、第二断路器（16）、第三断路器（17）、第四断路器（20）、第五断路器（21），检测回路包括：检测交流电网电压的第一交流电压传感器（7）、检测直流电网电压的第一直流电压传感器（8）、检测三相整流桥（14）直流侧输出电压的第二直流电压传感器（9）、检测定子双绕组异步电机（1）控制绕组输出电压的第二交流电压传感器（10）、检测交交变换器（3）传递给交流电网侧电压的第三交流电压传感器（11）、检测交交变换器（3）与滤波电感（2）连接处电流的第一交流电流传感器（4）、检测三相整流桥（3）直流侧输出电流的直流电流传感器（5）、检测定子双绕组异步电机（1）控制绕组输出电流的第二交流电流传感器（6），以及风速传感器（22），控制回路包括：数字信号处理器（12）、驱动电路（13）；定子双绕组异步电机（1）功率绕组出线经过第四断路器（20）与三相整流桥（14）的交流侧连接，三相整流桥（14）直流侧经过第二断路器（16）与直流电网连接，定子双绕组异步电机（1）控制绕组出线经过第一断路器（15）与交交变换器（3）一侧连接，交交变换器（3）另一侧与滤波电感（2）一端连接，滤波电感（2）另一端与经过第三断路器（17）与交流电网连接，定子双绕组异步电机（1）控制绕组出线、功率绕组出线之间接有第五断路器（21），第一交流电压传感器（7）接在交流电网侧，第一直流电压传感器（8）接在直流电网侧，第二直流电压传感器（9）接在三相整流桥（14）直流侧，第二交流电压传感器（10）、第二交流电流传感器（6）均接在第一断路器（15）出线上，第三交流电压传感器（11）接在第三断路器（17）进线上，第一交流电流传感器（4）接在交交变换器（3）与滤波电感（2）的连接处，直流电流传感器（5）接在三相整流桥（14）直流侧，驱动电路（13）输入端、第一交流电压传感器（7）输出端、第一直流电压传感器（8）输出端、第二直流电压传感器（9）输出端、第二交流电压传感器（10）输出端、第三交流电压传感器（11）输出端、第一交流电流传感器（4）输出端、直流电流传感器（5）输出端、第二交流电流传感器（6）输出端分别与数字信号处理器（12）连接，驱动电路（13）输出端接交交变换器（3）中功率器件控制端，各断路器的控制器分别与数字信号处理器（12）连接；数字信号处理器（12）根据风速、交流电网电压、直流电网电压、三相整流桥（14）直流侧输出电压以及电流、定子双绕组异步电机（1）控制绕组输出电压以及电流、第三断路器（17）进线电压、交交变换器（3）与滤波电感（2）连接处电流得到驱动电路（13）的输入信号，交交变换器（3）在驱动信号作用下将交流电网的能量传递给直流电网或者同时将能量传递给交流电网、直流电网，数字信号处理器（12）在三相整流桥（14）直流侧输出电压与直流电网电压同步时控制第二断路器（16）合闸，数字信号处理器（12）在交交变换器（3）传递给交流电网侧的电压与交流电网电压同步时控制第三断路器（17）合闸。