[发明专利]一种基于无刷双馈发电机的发电系统及其起励方法

权利要求书

1.一种基于无刷双馈发电机的发电系统，其用于向负载供电，该发电系统包括：

一包括功率绕组和控制绕组的无刷双馈发电机，其连接至一外围动力源；

一连接至所述功率绕组的第一接触器；

一连接在所述第一接触器与所述负载之间的断路器；

一变频器，其包括一与所述控制绕组连接的第一交流端以及一第一直流端；

一整流逆变单元，其包括一通过直流母线与所述第一直流端相连的第二直流端以及一第二交流端；

其特征在于，所述系统还包括：

一连接在所述整流逆变单元的交流端与所述功率绕组之间的第二接触器；

一辅助电源；

一连接在所述辅助电源与所述变频器之间的第三接触器；

一用于控制所述变频器、所述第一接触器以及所述第三接触器的变频控制器，其分别与所述变频器、所述第一接触器以及所述第三接触器连接；以及

一用于控制所述整流逆变单元和所述第二接触器的整流逆变控制器，其分别与所述整流逆变单元和所述第二接触器连接，并通过一通信接口与所述变频控制器连接，以向所述变频控制器输出通知信号。

2.根据权利要求1所述的基于无刷双馈发电机的发电系统，其特征在于，所述辅助电源为电池或轻质柴油发电机。

3.一种根据权利要求1所述的基于无刷双馈发电机的发电系统的起励方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1，启动外围动力源，以带动所述无刷双馈发电机旋转；

S2，当所述无刷双馈发电机的转速达到预定值时，通过所述变频控制器断开所述第一接触器并闭合所述第三接触器，并且通过所述整流逆变控制器断开所述第二接触器；

S3，启动所述辅助电源，以使所述辅助电源输出的电压通过所述变频器施加给所述直流母线；

S4，当所述直流母线的电压满足所述变频器的运行条件后，通过所述变频控制器控制所述变频器向所述控制绕组提供逐渐增大的励磁，从而使所述功率绕组输出逐渐升高的交流电压；

S5，当所述功率绕组输出的电压满足所述整流逆变单元的运行条件后，通过所述整流逆变控制器控制所述第二接触器闭合并启动所述整流逆变器以对所述直流母线进行升压控制直至其电压升至预定电压，当所述直流母线稳定地工作在所述预定电压时，通过所述整流逆变控制器向所述变频控制器输出一通知信号；

S6，所述变频控制器接收到所述通知信号后控制所述功率绕组输出的电压升高至电网的额定电压；

S7，通过所述变频控制器控制所述第三接触器断开，以将所述辅助电源切除，从而完成起励过程。

4.根据权利要求3所述的基于无刷双馈发电机的发电系统的起励方法，其特征在于，所述步骤S2中的所述转速的预定值为300～700RPM。

5.根据权利要求3所述的基于无刷双馈发电机的发电系统的起励方法，其特征在于，所述步骤S4中的所述变频器的运行条件为：所述直流母线的电压大于450V。

6.根据权利要求5所述的基于无刷双馈发电机的发电系统的起励方法，其特征在于，所述步骤S5中的所述整流逆变单元的运行条件为：所述功率绕组输出的电压的幅值为0.68Ue-0.7Ue，频率为40HZ-60HZ，其中，Ue为电网的额定电压。

7.根据权利要求6所述的基于无刷双馈发电机的发电系统的起励方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述直流母线的预定电压为650V-700V。