[发明专利]一种混联式无刷双馈直流发电系统

说明书

本发明公开了一种混联式无刷双馈直流发电系统，在发电机低转速的条件下，通过将无刷双馈发电机输出端串级的方式提高系统的输出电压，将这部分电能有效利用起来；采用直流制式并网，并网成本低，可靠性高，也可直接向储能设备充电；由于无刷双馈直流发电机输出端可以实现串联，无需借助升压站就可实现升压，升压成本低；通过并联的方式将多台无刷双馈直流发电机或多组无刷双馈直流发电机组的直流输出电流汇集到一起，无需对电压相位和频率进行同步，汇流方式简单，系统成本低且可靠性高；同时可提高系统输出功率，减少系统线路损耗，降低系统控制复杂度，提高系统的并网发电效率。

技术领域

本发明属于无刷双馈发电机技术领域，特别是一种混联式无刷双馈直流发电系统。

背景技术

传统发电系统在发电机低转速的条件下，输出的发电电压过低，导致这部分电能无法被有效利用而白白浪费掉。

传统电网采用交流制式并网，无法同新兴直流制式电网直接并网，并网成本高，可靠性低。

传统直流制式发电系统要将电压提升至高电压，必须借助升压站，成本高。

传统多机组发电系统要将能量汇集到一起都是采用交流的方式进行汇流，汇流时需保证电机输出电压的相位、幅值和频率一致才能汇流，汇流方式复杂，系统成本高且可靠性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混联式无刷双馈直流发电系统，解决发电机低转速的条件下，输出发电电压过低，电能无法被有效利用的问题；解决传统交流制式并网无法适应新兴直流电网，并网成本高，可靠性低的问题；解决传统直流制式发电系统需要借助升压站升压，成本高的问题；解决汇流时需保证电机输出电压的相位、幅值和频率一致才能汇流，汇流方式复杂，系统成本高且可靠性低的问题；同时可提高系统输出功率，减少系统线路损耗，降低系统控制复杂度，提高系统的并网发电效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种混联式无刷双馈直流发电系统，包括：串-并混联式无刷双馈直流发电机组、并-串混联式无刷双馈直流发电机组和直流负载或电网；

串-并混联式无刷双馈直流发电机组将多组串联式无刷双馈直流发电机组输出的直流电压并联到同一直流母线上，串-并混联式无刷双馈直流发电机组由串联式无刷双馈直流发电机组1#、串联式无刷双馈直流发电机组2#、……、串联式无刷双馈直流发电机组M#（6）组成，M≥2，串联式无刷双馈直流发电机组1#的直流出端正极与直流负载或电网的直流输入端正极电气连接，串联式无刷双馈直流发电机组1#的直流出端负极与直流负载或电网的直流输入端负极电气连接，串联式无刷双馈直流发电机组2#的直流出端正极与直流负载或电网的直流输入端正极电气连接，串联式无刷双馈直流发电机组2#的直流出端负极与直流负载或电网的直流输入端负极电气连接，以此类推，串联式无刷双馈直流发电机组M#的直流出端正极与直流负载或电网的直流输入端正极电气连接，串联式无刷双馈直流发电机组M#的直流出端负极与直流负载或电网的直流输入端负极电气连接；

并-串混联式无刷双馈直流发电机组将多组并联式无刷双馈直流发电机组输出的直流电压串联成高压直流电压，并-串混联式无刷双馈直流发电机组由并联式无刷双馈直流发电机组1#、并联式无刷双馈直流发电机组2#、……、并联式无刷双馈直流发电机组M#组成，M≥2，并联式无刷双馈直流发电机组1#的直流出端正极与直流负载或电网的直流输入端正极电气连接，并联式无刷双馈直流发电机组1#的直流出端负极与并联式无刷双馈直流发电机组2#的直流输出端正极电气连接，并联式无刷双馈直流发电机组2#的直流出端负极与并联式永磁同步直流发电机组3#的直流输出端正极电气连接，以此类推，并联式永磁同步直流发电机组M-1#的直流出端负极与并联式无刷双馈直流发电机组M#的直流输出端正极电气连接，并联式无刷双馈直流发电机组M#的直流输出端负极与直流负载或电网的直流输入端负极电气连接；