[发明专利]一种离网型双馈风力发电系统及其最大风能捕获方法

摘要

本发明是一种离网型双馈风力发电系统及其最大风能捕获方法。该发电系统包括双馈发电机、转子侧变流器、负载侧变流器、双向DC/DC变流器、负载侧变流控制器、转子侧变流控制器、DC/DC变流控制器等，本发明负载侧变流控制器根据风力机转速和最大功率曲线，计算实现最大风能捕获所需的定子电流参考值，将定子电流参考值与反馈值的偏差输入比例积分控制器，产生负载侧变流器的控制电压，生成空间矢量PWM信号驱动负载侧变流器的功率开关器件。转子侧变流器控制双馈发电机定子电压维持在额定值，负载侧变流器控制双馈发电机定子输出功率，解决目前离网型双馈风力发电系统无法同时实现输出电压稳定和最大风能捕获的问题，提高发电系统的风能利用率和经济效益。

主权项

一种离网型双馈风力发电系统，其特征在于包括有风力机(1)、齿轮箱(2)、双馈发电机(3)、转子侧变流器(4)、直流母线电容(5)、负载侧变流器(6)、滤波电感(7)、负载(8)、蓄电池(9)、双向DC/DC变流器(10)、负载侧变流控制器(11)、转子侧变流控制器(12)、DC/DC变流控制器(13)、电压传感器(14)、电流传感器(15) 、编码器(16)、电流传感器(17)、电压传感器(18)，其中齿轮箱(2)的输入轴与风力机(1)的输出轴连接，双馈发电机(3)的输入轴与齿轮箱(2)的输出轴连接，且双馈发电机(3)的转子与编码器(16)同轴连接，双馈发电机(3)的转子绕组经转子侧变流器(4)与直流母线电容(5)连接，双馈发电机(3)的定子绕组经电流传感器(15)向负载(8)供电；直流母线电容(5)经负载侧变流器(6)及滤波电感(7)与负载(8)连接；蓄电池(9)经双向DC/DC变流器(10)与直流母线电容(5)连接；负载侧变流控制器(11)采样电压传感器(14)、电流传感器(15) 和编码器(16)的输出信号，生成空间矢量PWM信号驱动负载侧变流器(6)；转子侧变流控制器(12)采样电压传感器(14)和编码器(16)的输出信号，生成空间矢量PWM信号驱动转子侧变流器(4)；DC/DC变流控制器(13)采样电流传感器(17)和电压传感器(18)的输出信号，生成PWM信号驱动双向DC/DC变流器(10)。