[发明专利]基于复合结构感应电机的风力发电系统及风力发电测试系统

摘要

本发明提供了一种基于复合结构感应电机的风力发电系统，包括风力机、与所述风力机动力输出端传动连接的复合结构感应电机、与所述感应电机传动连接的同步发电机以及电气连接的蓄电池，所述同步发电机的电力输出端与电网连接，所述蓄电池通过功率转换器VSI3与电网连接，所述蓄电池通过功率转换器与感应电机连接，所述感应电机包括由外至内依次同轴设置的定子、外转子和内转子，所述外转子为双层鼠笼式结构，所述外转子的双层鼠笼之间设置有磁屏蔽材料制成的隔磁环，所述内转子位于外转子内，所述蓄电池通过功率转换器VSI1与内转子连接，蓄电池通过功率转换器VSI2与定子连接，能够有效增强风力发电系统的适应性，降低弃风现象发生的可能性，而且能够保证电网的能量均衡，而且稳定性好。

主权项

1.一种基于复合结构感应电机的风力发电系统，其特征在于：包括风力机、与所述风力机动力输出端传动连接的复合结构感应电机、与所述感应电机传动连接的同步发电机以及电气连接的蓄电池，所述同步发电机的电力输出端与电网连接，所述蓄电池通过功率转换器VSI3与电网连接，所述蓄电池通过功率转换器与感应电机连接；所述感应电机包括由外至内依次同轴设置的定子、外转子和内转子，所述外转子为双层鼠笼式结构，所述外转子的双层鼠笼之间设置有磁屏蔽材料制成的隔磁环，所述内转子位于外转子内，所述蓄电池通过功率转换器VSI1与内转子连接，蓄电池通过功率转换器VSI2与定子连接；其中，外鼠笼和外转子与定子组成外电机，内鼠笼和内转子与定子组成内电机；还包括变速器，所述变速器的动力输入端与风力机的动力输出端传动连接，变速器的动力输出端与感应电机的动力输入端连接；还包括测试单元，所述测试单元包括用于检测复合感应电机状态的检测模块、与所述检测模块连接的处理模块以及与所述处理模块连接的上位机；所述检测模块包括用于检测感应电机输出转矩的转矩检测器，所述转矩检测器均与处理模块连接；所述风力发电系统按照如下方法工作：当风力机启动时，外电机锁止，内电机以电动状态工作辅助风力机启动；当风力较小时，内电机和外电机以电动状态工作，向同步发电机补充转矩；当风力较强但是风力发电输出没有超出设定的机组容量时，外电机以电动状态工作，内电机以发电状态工作；当风力强并且风力发电输出超出设定的机组容量时，外电机和内电机均工作在发电状态；当电网故障的条件下，如果风力较小，外电机不工作，但是内电机工作在发电状态；当风力较强且风力发电输出超出设定的机组容量时，内电机和外电机均以发电状态工作。