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摘要:本发明提出一种基于辅助绕组的全功率风电系统,属于电气工程领域的风力发电技术领域。该系统包括风力机、永磁同步发电机、背靠背变流器、九开关变换器、储能电池、两个滤波电路。所述永磁同步发电机中包括一个主绕组和一个辅助绕组,其中辅助绕组接九开关变换器。在系统工作时九开关变换器有两种状态,并分别被等效为六开关机侧等效变换器和六开关网侧等效变换器,以实现整流和逆变的功能。本发明提出的拓扑结构能够降低电网电流谐波,且抗扰能力强,并且本发明提出将储能电池集成到九开关变换器的直流侧中,不需要额外增加储能变流器,提高了器件利用率,减少了成本。
主权项:1.一种基于辅助绕组的全功率风电系统,其特征在于,所述全功率风电系统包括风力机、永磁同步发电机、背靠背变流器、九开关变换器、储能电池、三相滤波电路A、三相滤波电路B和三相电网,所述永磁同步发电机包括一组主绕组和一组辅助绕组;所述风力机的输出端接永磁同步发电机的输入端,所述永磁同步发电机的主绕组接所述背靠背变流器的输入端,所述背靠背变流器的输出端与三相滤波电路A串联后接入三相电网,所述永磁同步发电机的辅助绕组接九开关变换器的输入端;所述九开关变换器由直流正母线P2、直流负母线N2、并联在直流正母线P2和直流负母线N2之间的三相桥臂组成,每相桥臂包括3个开关管,即九开关变换器共包括9个开关管,将其中任意一个记为开关管Sji,j为相序,j=A,B,C;i为开关管的序号,i=1,2,3;所述开关管Sj1的集电极接直流正母线P2,开关管Sj1的发射极接开关管Sj2的集电极,开关管Sj2的发射极接开关管Sj3的集电极,开关管Sj3的发射极接直流负母线N2;将开关管Sj1与开关管Sj2的接点记为点Jj,开关管Sj2与开关管Sj3的接点记为点Rj,且点RA、RB、RC构成九开关变换器的输入端,点JA、点JB、点JC构成九开关变换器的输出端;所述储能电池并联在直流正母线P2和直流负母线N2之间;在开关周期的前半个周期内,所述九开关变换器等效为六开关机侧等效变换器,具体的,在开关周期的前半个周期内,开关管Sj1始终导通,开关管Sj2和开关管Sj3根据给定信号导通或者断开,且由点JA、点JB、点JC构成的输出端均接入直流正母线P2;在开关周期的后半个周期内,所述九开关变换器等效为六开关网侧等效变换器,具体的,在开关周期的前半个周期内,开关管Sj3始终导通,开关管Sj2和开关管Sj1根据给定信号导通或者断开,且由点JA、点JB、点JC构成的输出端与三相滤波电路B串联后接入三相电网。
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百度查询: 合肥工业大学 一种基于辅助绕组的全功率风电系统
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