微网用DWIG交直流发电系统及宽风速范围内并网发电方法

摘要

本发明公开了微网用DWIG交直流发电系统及宽风速范围内并网发电方法，属于交直流混合微网的技术领域。DWIG交直流发电系统包括：定子双绕组异步电机、滤波电感、功率变换器、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第一交流电流传感器、直流电流传感器、第二交流电流传感器、第一直流电压传感器、第二直流电压传感器、第一交流电压传感器、第二交流电压传感器、第三交流电压传感器、风速传感器、数字信号处理器、驱动电路。控制方法在不同风速区采用不同控制策略，一台电机就实现了交直流同时发电、交直流并网，在必要的时候利用DWIG两套定子绕组磁场耦合特性实现交直流电网能量双向流动。

主权项

微网用DWIG交直流发电系统，包括主回路、检测回路和控制回路，其特征在于，所述主回路包括：定子双绕组异步电机(1)、滤波电感(2)、功率变换器(3)、第一断路器(14)、第二断路器(15)、第三断路器(16)，检测回路包括：检测第一断路器(14)输出电流的第一交流电流传感器(4)、检测功率变换器(3)直流侧输出电流的直流电流传感器(5)、检测定子双绕组异步电机(1)控制绕组输出电流的第二交流电流传感器(6)、检测功率变换器(3)直流侧输出电压的第一直流电压传感器(7)、检测直流电网电压的第二直流电压传感器(8)、检测定子双绕组异步电机(1)功率绕组输出电压的第一交流电压传感器(9)、检测定子双绕组异步电机(1)控制绕组输出电压的第二交流电压传感器(10)、检测交流电网电压的第三交流电压传感器(11)、风速传感器(20)，控制回路包括：数字信号处理器(12)、驱动电路(13)；定子双绕组异步电机(1)功率绕组出线经过第一断路器(14)与交流电网连接，定子双绕组异步电机(1)控制绕组出线经过第二断路器(15)与滤波电感(2)一端连接，滤波电感(2)另一端与功率变换器(3)交流侧连接，功率变换器(3)直流侧经过第三断路器(16)与直流电网连接，第一交流电压传感器(9)接在定子双绕组异步电机(1)功率绕组出线上，第三交流电压传感器(11)接交流电网侧，第一交流电流传感器(4)接在第一断路器(14)出线上，第二交流电压传感器(10)、第二交流电流传感器(6)均接在第二断路器(15)出线上，第一直流电压传感器(7)、直流电流传感器(5)均接在功率变换器(3)的直流侧，第二直流电压传感器(8)接在直流电网侧，驱动电路(13)输入端、第一直流电压传感器(7)输出端、第二直流电压传感器(8)输出端、第一交流电压传感器(9)输出端、第二交流电压传感器(10)输出端、第三交流电压传感器(11)输出端、第一交流电流传感器(4)输出端、直流电流传感器(5)输出端、第二交流电流传感器(6)输出端分别与数字信号处理器(12)连接，驱动电路(13)输出端接功率变换器(3)中功率器件控制端，第一断路器(14)、第二断路器(15)、第三断路器(16)的控制端分别与数字信号处理器(12)连接；所述数字信号处理器(12)，在功率变换器(3)直流侧输出电压与直流电网电压同步时控制第三断路器(16)合闸，在定子双绕组异步电机(1)功率绕组输出电压与交流电网电压同步时控制第一断路器(14)合闸，在系统没有故障时维持第二断路器(15)处于合闸状态，数字信号处理器(12)根据风速、定子双绕组异步电机(1)功率绕组输出电压、定子双绕组异步电机(1)控制绕组输出电压以及电流、交流电网电压、直流电网电压、第一断路器(14)输出电流、功率变换器(3)直流侧输出电压以及电流得到驱动电路(13)的输入信号，驱动电路(13)输出驱动信号给功率变换器(3)，功率变换器(3)在驱动信号作用下输出交流电或者直流电。