[发明专利]一种基于双变频结构的无刷双馈发电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于双变频结构的无刷双馈发电系统，其特征在于，包括：

无刷双馈发电机，包括：转子结构和定子结构，所述定子结构包括：铁芯、功率绕组和控制绕组；

控制绕组侧控制器，与所述无刷双馈发电机连接，用于利用负载电压U_L、直流母线电压U_dc及原动机的转速信号n_r计算得到给定电压U_c'及给定频率f_c'；

功率绕组侧控制器，用于将所述直流母线电压U_dc转化为幅值与频率f_L'恒定的负载电压U_L'并输出；

交直交变频器，与所述控制绕组侧控制器和所述控制绕组连接，用于建立直流母线电压并设定其目标值，并在所述给定电压U_c'及所述给定频率f_c'作用下控制所述控制绕组输出合适幅值与频率的电压，以对所述功率绕组的输出电压的幅值和频率进行调节；

不控整流模块，与所述功率绕组连接，用于当所述直流母线电压由所述功率绕组的输出电压决定时，使所述直流母线电压达到并保持所述目标值；

逆变模块，与所述不控整流模块和所述功率绕组侧控制器连接，用于在所述直流母线电压达到所述目标值的状态下，保持输出固定幅值和频率的负载电压U_L，以为连接的负载供电或者连接电网并网供电。

2.如权利要求1所述的基于双变频结构的无刷双馈发电系统，其特征在于，还包括：

转速传感器，与所述原动机和所述控制绕组侧控制器相连，用于采集所述原动机的转速信号n_r并传输给所述控制绕组侧控制器；

电压传感器，与所述控制绕组侧控制器和所述功率绕组侧控制器连接，用于采集直流母线电压U_dc和负载电压U_L并传输给所述控制绕组侧控制器，还将采集的所述直流母线电压U_dc传输给所述功率绕组侧控制器。

3.如权利要求1所述的基于双变频结构的无刷双馈发电系统，其特征在于，所述交直交变频器的直流母线与所述不控整流模块的直流母线并联，以通过所述逆变模块最终与负载或电网连接，实现对外发出电能。

4.如权利要求1所述的基于双变频结构的无刷双馈发电系统，其特征在于，所述转子结构包括绕线、鼠笼和磁阻中的至少一种。

5.如权利要求1所述的基于双变频结构的无刷双馈发电系统，其特征在于，所述无刷双馈发电系统的起励方式为直流起励方式或交流起励方式。

6.如权利要求5所述的基于双变频结构的无刷双馈发电系统，其特征在于，

当所述无刷双馈发电系统的起励方式为直流起励方式时，所述无刷双馈发电系统还包括蓄电池，所述蓄电池跨接在所述交直交变频器的直流母线与所述不控整流模块的直流母线上；由所述蓄电池为所述无刷双馈发电系统供电。

7.如权利要求5所述的基于双变频结构的无刷双馈发电系统，其特征在于，

当所述无刷双馈发电系统的起励方式为交流起励方式时，所述电网通过变压器与所述交直交变频器连接，由所述电网为所述无刷双馈发电系统供电。