[发明专利]一种基于直流母线电压控制的潮流发电控制系统及其直流母线电压控制方法

摘要

本发明涉及的是新能源发电技术领域，具体涉及一种基于直流母线电压控制的潮流发电控制系统及其直流母线电压控制方法。系统由水轮机、永磁直驱发电机、不可控整流装置、滤波装置、电池柜、三相逆变器、岸上开关柜、主控系统、能量释放单元等组成；所述的主控系统是潮流发电控制系统的核心部分，包括DSP2406芯片，DSP2406芯片包括A/D转换模块、I/O模块、编码器接口和RS232串口。主控系统通过实时控制IGBT通断时间、电池柜供电及能量释放单元消耗多余电能，有效降低了电力电子系统中三相逆变器的电压压力，系统灵活性强，提高整个发电系统的发电效率。

主权项

1.一种基于直流母线电压控制的潮流发电控制系统的直流母线电压控制方法，基于直流母线电压控制的潮流发电控制系统由水轮机、永磁直驱发电机、三相不可控整流装置、输出电感滤波器、电池柜、三相逆变器、岸上开关柜、主控系统、功率元件IGBT、能量释放单元组成；所述的主控系统是潮流发电控制系统的核心部分，其特征在于：所述的主控系统包括DSP2406芯片，DSP2406芯片包括A/D转换模块、I/O模块、编码器接口和RS232串口，通过编码器获得水轮机的转速，直流母线电压电流、潮流流速和放电电流经A/D转换模块转化成数字信号，数字信号经DSP2406芯片运算输出PWM信号到驱动芯片，驱动芯片控制功率元件IGBT的通断；所述的三相不可控整流器连接能量释放单元和三相逆变器，能量释放单元分别连接主控系统和电阻箱，三相逆变器连接输出电感滤波器，输出电感滤波器连接岸上开关柜，岸上开关柜连接三相负载，三相不可控整流器与永磁直驱发电机相连，永磁直驱发电机发出的交流电经过三相不可控整流器整流，然后再将其输出的直流电逆变为具有期望幅值和频率的交流电，交流电经过输出电感滤波器滤波传送到岸上供给用户；主控系统控制功率元件IGBT的通断时间跟踪永磁直驱发电机组输出的最大功率；同流速下潮流发电系统具有相应的最优功率，潮流流速与永磁直驱发电机的转速有对应关系；为了追踪最优功率，控制永磁直驱发电机的转速，也即永磁直驱发电机组输出电压，保持直流母线电压为恒定值；当潮流流速低于永磁直驱发电机的启动转速时，永磁直驱发电机组输出功率为0，不能保持直流母线电压恒定，主控系统控制功率元件IGBT导通也不能维持直流母线电压的稳定，则由电池柜为直流母线供电；当潮流流速高于永磁直驱发电机的额定转速时，永磁直驱发电机组输出功率过大，直流母线电压过高，主控系统增加功率元件IGBT关断时间也不能维持直流母线电压的稳定，则多余电能通过能量释放单元消耗掉；当潮流流速在永磁直驱发电机的启动转速和额定转速之间时，主控系统控制功率元件IGBT适当的通断时间维持直流母线电压的稳定。