一種高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法。本發(fā)明的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括主控部分、逆變電路、整流電路、節(jié)電變流電路、檢測(cè)電路、蓄電池充放電電路、蓄電池接口、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、負(fù)載接口，隔離變壓器可選，各組成部分在功能或結(jié)構(gòu)上可合并或拆分。控制方法為：風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的不穩(wěn)定的交流電經(jīng)整流電路、逆變電路轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的交流電，向負(fù)載提供有功功率；節(jié)電變流電路通過實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載側(cè)參數(shù)，提供與之匹配的無功功率，并可對(duì)負(fù)載產(chǎn)生的諧波進(jìn)行濾除。本發(fā)明既能大幅提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，還能顯著優(yōu)化電能質(zhì)量，并可在系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)之初減少風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量，降低系統(tǒng)裝設(shè)成本。
【專利說明】—種高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，石油、煤、天然氣等不可再生能源日漸稀少，以風(fēng)能為代表的新能源符合全球低碳經(jīng)濟(jì)的時(shí)代潮流，已經(jīng)得到世界各國政府的認(rèn)可、重視與扶持。
[0003]風(fēng)力發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)在最近幾年得到了快速發(fā)展，但時(shí)至今日，相對(duì)于使用如煤炭、石油等不可再生能源的傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電在成本上仍處于劣勢(shì)地位。這就要求科技工作者不斷探索，一方面，想方設(shè)法的降低風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的裝設(shè)成本，另一方面，盡可能的提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率因數(shù)以及轉(zhuǎn)換效率，降低損耗。
[0004]當(dāng)今，電力負(fù)載中有為數(shù)不少的以電動(dòng)機(jī)為代表的感性負(fù)載，這類負(fù)載在工作時(shí)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)不僅僅提供有功功率，還必須同時(shí)提供一定量的無功功率，因?yàn)樽畲笠曉诠β?、最大電流和最大電壓等參?shù)的限制，傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)必須降低功率因數(shù)運(yùn)行，這種情況大大降低了風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率，并且因?yàn)樵诟唠妷捍箅娏鞯臓顟B(tài)下長時(shí)間運(yùn)行，增加了電能在傳輸過程中的損耗，也降低了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的使用壽命。
[0005]更明顯的弊端在于:風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初，因應(yīng)感性負(fù)載的特性，加上電機(jī)類負(fù)載啟動(dòng)時(shí)較多的無功功率需求，設(shè)計(jì)人員通常會(huì)把風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量設(shè)計(jì)成比負(fù)載的額定功率多出一半至幾倍的瓦特?cái)?shù)，無疑，這大幅提高了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的裝設(shè)成本。
[0006]除了上述弊端之外，當(dāng)今的大量負(fù)載都會(huì)產(chǎn)生各種諧波，這些諧波不僅降低系統(tǒng)的使用壽命，還使電能的損耗大幅增加，甚至影響一些高精密儀器、設(shè)備的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，能克服上述缺點(diǎn)，從無功補(bǔ)償與濾除諧波的角度解決問題，通過減小風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量，使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的裝設(shè)成本大幅降低。
[0008]本發(fā)明的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括主控部分、逆變電路、整流電路、節(jié)電變流電路、檢測(cè)電路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、蓄電池充放電電路、蓄電池接口、負(fù)載接口，隔離變壓器為可選組件，各組成部分在功能或結(jié)構(gòu)上可以合并或拆分。主控部分與逆變電路、整流電路、節(jié)電變流電路、蓄電池充放電電路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、檢測(cè)電路分別電氣連接；風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口與整流電路的交流側(cè)直接電氣連接或經(jīng)變壓器間接電氣連接；整流電路的直流側(cè)與逆變電路的直流側(cè)直接電氣連接；節(jié)電變流電路與負(fù)載接口直接電氣連接，二者的電氣連接點(diǎn)與逆變電路的交流側(cè)直接電氣連接或經(jīng)變壓器間接電氣連接；蓄電池接口與蓄電池充放電電路直接電氣連接；檢測(cè)電路與逆變電路、節(jié)電變流電路、整流電路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、蓄電池充放電電路分別電氣連接。
[0009]本發(fā)明的主控部分包含微處理器、微控制器中的一種或多種，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的信息采集、分析處理、決策輸出等核心任務(wù)，是整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制核心。其中微控制器的類型包括但不限于單片機(jī)、DSP、CPLD, FPGA, PLC0
[0010]逆變電路、節(jié)電變流電路以及由全控開關(guān)器件構(gòu)成的整流電路的構(gòu)成方式類似，三者可以選擇的構(gòu)成方式包括但不限于:包含若干個(gè)變流橋臂或集成功率模塊。
[0011]對(duì)于包含變流橋臂的情況，每個(gè)橋臂由多個(gè)全控開關(guān)器件串聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)全控開關(guān)器件都反并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管，本發(fā)明描述中的“全控開關(guān)器件”指既能控制開通又能控制關(guān)斷的電力電子開關(guān)器件，類型包括但不限于晶體管、IGBT, MOSFET, IGCT, IEGT、GT0、SET。
[0012]對(duì)于包含集成功率模塊的情況，集成功率模塊的類型包括但不限于IPM功率模塊。
[0013]本發(fā)明中整流電路除上述構(gòu)成方式以外可以選擇其它的構(gòu)成方式，這些構(gòu)成方式中的組件包括但不限于:不可控型集成功率模塊、半控型集成功率模塊、由非全控型開關(guān)器件構(gòu)成的橋式整流電路，本發(fā)明描述中的“不可控”指開通與關(guān)斷都不可控制，具有此類特性的開關(guān)器件包括但不限于二極管；本發(fā)明描述中的“半控”指只能控制開通但不能控制關(guān)斷，具有此類特性的開關(guān)器件包括但不限于晶閘管；本發(fā)明描述中的“非全控”包含“不可控”與“半控”兩種類型。
[0014]本發(fā)明的檢測(cè)電路包括但不限于:逆變電路交流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器、逆變電路直流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器、整流電路交流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器。
[0015]逆變電路、節(jié)電變流電路以及由全控開關(guān)器件構(gòu)成的整流電路采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電平數(shù)為2或大于2的奇數(shù)，其中大于2的奇數(shù)個(gè)電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型包括但不限于單元級(jí)聯(lián)型、飛跨電容型、二極管嵌位型，這里的全控開關(guān)器件包括但不限于晶體管、IGBT、MOSFET, IGCT, IEGT, GTO、SET。
[0016]逆變電路、節(jié)電變流電路與整流電路三者各自采用何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、選用多少電平數(shù)互不相關(guān)。即三者采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以相同，也可不同；三者選用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電平數(shù)可以相同，也可不同。
[0017]本發(fā)明可在傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上增加無功補(bǔ)償?shù)墓δ埽捎每刂品椒ㄈ缦?通過檢測(cè)電路實(shí)時(shí)獲得負(fù)載側(cè)電壓、電流的瞬時(shí)值，經(jīng)分析計(jì)算可得負(fù)載實(shí)時(shí)需求的有功功率以及無功功率，通過控制實(shí)現(xiàn):逆變電路提供負(fù)載需求的有功功率；節(jié)電變流電路提供負(fù)載需求的無功功率。
[0018]本發(fā)明也可在傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上增加有源濾波的功能，采用控制方法如下:通過檢測(cè)電路實(shí)時(shí)獲得負(fù)載側(cè)電流的瞬時(shí)值，經(jīng)分析計(jì)算可得負(fù)載電流中所含的各次諧波的頻率、幅值及相位等參數(shù)，通過控制使節(jié)電變流電路發(fā)出與各次電流諧波頻率、幅值相等但相位相反的抑制波，抑制波與諧波相抵消，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)諧波的濾除。
[0019]本發(fā)明還可在傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上同時(shí)增加無功補(bǔ)償與有源濾波的功能，采用控制方法如下:通過檢測(cè)電路實(shí)時(shí)獲得負(fù)載側(cè)電壓、電流的瞬時(shí)值，經(jīng)分析計(jì)算可得負(fù)載實(shí)時(shí)需求的有功功率、無功功率以及負(fù)載電流中各次諧波的含量及其特性參數(shù)，通過控制實(shí)現(xiàn):逆變電路提供負(fù)載需求的有功功率；節(jié)電變流電路向負(fù)載發(fā)出無功功率以及與各次電流諧波頻率、幅值相等但相位相反的各次抑制波，這樣就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了無功功率的補(bǔ)償與諧波的濾除。[0020]相對(duì)于傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)包括但不限于如下方面:
首先，一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)在于:本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)容量降至接近于極限值，只需略大于負(fù)荷的額定功率即可。對(duì)于同樣的帶有感性分量的負(fù)載，當(dāng)今廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)容量一般為本設(shè)計(jì)方案的1.5倍至3倍，個(gè)別無功功率需求較高的應(yīng)用場(chǎng)合甚至達(dá)到3倍以上。本發(fā)明具有上述優(yōu)勢(shì)的原因在于:電機(jī)類負(fù)載啟動(dòng)時(shí)較多的無功功率需求由本發(fā)明的節(jié)電變流電路提供，而不是由風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供，這大幅降低了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的裝設(shè)成本。
[0021]其次，在長期運(yùn)行過程中，對(duì)于電力負(fù)載中異步電動(dòng)機(jī)為代表的感性負(fù)載，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)不僅僅提供有功功率，還可同時(shí)發(fā)出與負(fù)荷匹配的無功功率，大幅提高功率因數(shù)，并且減少了電能在傳輸過程中的損耗，也間接延長了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的使用壽命。
[0022]再次，現(xiàn)在的大量負(fù)載電流中都含有各種諧波，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)濾除這些諧波，不僅延長了系統(tǒng)的使用壽命，還使電能的損耗大幅降低，附近的高精密儀器、設(shè)備也可正常工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一次側(cè)電氣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制與檢測(cè)電路示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的主控部分電路原理圖。
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的逆變電路原理圖。
[0027]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的節(jié)電變流電路原理圖。
[0028]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的不可控型整流電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下實(shí)施例屬于本發(fā)明具體形式中的一種，給出的目的是更詳細(xì)的描述本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍，也不是限定本發(fā)明的應(yīng)用形式。
[0030]本實(shí)施例如圖1?圖6所示。
[0031 ] 本實(shí)施例包括主控部分、逆變電路、整流電路、節(jié)電變流電路、檢測(cè)電路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、蓄電池充放電電路、蓄電池接口、負(fù)載接口，其中主控部分與逆變電路、節(jié)電變流電路、整流電路、檢測(cè)電路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、蓄電池充放電電路分別電氣連接；檢測(cè)電路與逆變電路、節(jié)電變流電路、整流電路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、蓄電池充放電電路分別電氣連接；整流電路、蓄電池充放電電路以及逆變電路在直流側(cè)電氣連接；節(jié)電變流電路、逆變電路與負(fù)載接口在交流側(cè)直接電氣連接；蓄電池接口與蓄電池充放電電路電氣連接；整流電路的交流側(cè)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口直接電氣連接。本實(shí)施例的一次側(cè)電氣結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
[0032]本實(shí)施例的檢測(cè)電路包括但不限于:
1.逆變電路交流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器；
2.逆變電路直流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器；
3.整流電路交流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器；
4.風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器。
[0033]本實(shí)施例的主控部分電路原理圖如圖3所示，Ul是微控制器，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行精確控制，并對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析并決策；U17是為微控制器提供精準(zhǔn)時(shí)鐘的晶體振蕩器；U11是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器；主控部分通過Jll、J12、J13、J15、J20、J21、J31、J32等端口分別與外部功能模塊進(jìn)行信息交換，其中Jll為開關(guān)量輸入端口，包含但不限于系統(tǒng)發(fā)出的過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)、超載等開關(guān)量信息；J12為開關(guān)量輸出接口，主控部分的開關(guān)量控制信息經(jīng)此端口發(fā)出；J13為串行通信接口 ；J15是微控制器編程接口 ；J21是用于并行通信的數(shù)據(jù)/地址總線接口 ；J31是SPI通信接口 ；J32是SCI通信接口 ；微控制器精確計(jì)算出實(shí)時(shí)脈寬信息，并經(jīng)J20接口輸出PWM脈沖。
[0034]本實(shí)施例的逆變電路原理圖如圖4所示，該逆變電路采用三相兩電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，含有三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的變流橋臂，每個(gè)變流橋臂由兩組并聯(lián)有續(xù)流二極管的IGBT串聯(lián)而成，逆變電路直流側(cè)并聯(lián)有支撐電容Cdl。
[0035]本實(shí)施例的節(jié)電變流電路原理圖如圖5所示，該節(jié)能變流電路采用三相三電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，含有三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的橋臂，每個(gè)橋臂由四組并聯(lián)有續(xù)流二極管的IGBT串聯(lián)而成，橋臂中間的兩個(gè)IGBT與一個(gè)嵌位電路并聯(lián)，該嵌位電路由兩個(gè)二極管串聯(lián)而成。每個(gè)橋臂的嵌位電路中兩個(gè)串聯(lián)二極管之間的電氣連接部分與逆變電路直流側(cè)兩個(gè)串聯(lián)電容(Cd21和Cd22)的電氣連接部分短接，該節(jié)能變流電路交流側(cè)串聯(lián)有電抗Ls。
[0036]本實(shí)施例的不可控型整流電路原理圖如圖6所示，該整流電路含有三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的變流橋臂，每個(gè)變流橋臂由兩只電力二極管串聯(lián)而成，直流側(cè)并聯(lián)有支撐電容Cd31。
[0037]本實(shí)施例同時(shí)具有無功補(bǔ)償與有源濾波的功能，采用具體控制方法如下:檢測(cè)電路實(shí)時(shí)獲得負(fù)載側(cè)電壓、電流的瞬時(shí)值，發(fā)送給主控部分，主控部分經(jīng)計(jì)算分析可得負(fù)載實(shí)時(shí)需求的有功功率、無功功率以及負(fù)載電流中各次諧波的含量及其特性參數(shù)，執(zhí)行如下具體控制策略:
1.逆變電路提供負(fù)載需求的有功功率；
2.節(jié)電變流電路向負(fù)載發(fā)出與之匹配的無功功率；
3.節(jié)電變流電路向負(fù)載發(fā)出與檢測(cè)到的各次電流諧波頻率、幅值相等但相位相反的抑制波。
[0038]這樣，本實(shí)施例就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了無功功率的補(bǔ)償與諧波的濾除，既實(shí)現(xiàn)了能量利用率的明顯提高，又讓損耗大幅降低，并使諧波的污染得到根本抑制，還延長了系統(tǒng)的使用壽命O
[0039]更顯著的優(yōu)勢(shì)在于:因?yàn)榭梢圆灰揽匡L(fēng)力發(fā)電機(jī)向負(fù)荷提供無功功率，系統(tǒng)中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝設(shè)容量只需略高于負(fù)載的額定功率，接近于理論最小值，大幅降低了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)裝設(shè)成本。
[0040]本發(fā)明在新能源以及節(jié)能減排領(lǐng)域具有較高的推廣價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.一種高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括主控部分、整流電路、節(jié)電變流電路、逆變電路、檢測(cè)電路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、負(fù)載接口，其中主控部分與整流電路、節(jié)電變流電路、逆變電路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口、檢測(cè)電路分別電氣連接；風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口與整流電路的交流側(cè)直接電氣連接或經(jīng)變壓器間接電氣連接；整流電路的直流側(cè)與逆變電路的直流側(cè)直接電氣連接；節(jié)電變流電路與負(fù)載接口直接電氣連接，二者的電氣連接點(diǎn)與逆變電路的交流側(cè)直接電氣連接或經(jīng)變壓器間接電氣連接，各組成部分在功能或結(jié)構(gòu)上可以合并或拆分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于主控部分包含微處理器、微控制器中的一種或多種，其中微控制器的類型包括但不限于單片機(jī)、DSP>CPLD、FPGA、PLC。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于逆變電路、節(jié)電變流電路以及整流電路三者可以選擇的構(gòu)成方式包括但不限于:包含若干個(gè)變流橋臂或集成功率模塊，對(duì)于包含變流橋臂的情況，每個(gè)橋臂由多個(gè)全控開關(guān)器件串聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)全控開關(guān)器件都反并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管，本發(fā)明描述中的“全控開關(guān)器件”指既能控制開通又能控制關(guān)斷的電力電子開關(guān)器件，類型包括但不限于晶體管、IGBT, MOSFET, IGCT, IEGT,GTO、SET ;對(duì)于包含集成功率模塊的情況，集成功率模塊的類型包括但不限于IPM功率模塊，本發(fā)明中整流電路除上述構(gòu)成方式以外可以選擇的其它構(gòu)成方式中可選組件包含但不限于:不可控型集成功率模塊、半控型集成功率模塊、由非全控型開關(guān)器件構(gòu)成的橋式整流電路，本發(fā)明描述中的“不可控”指開通與關(guān)斷都不可控制，具有此類特性的開關(guān)器件包括但不限于二極管；“半控”指只能控制開通但不能控制關(guān)斷，具有此類特性的開關(guān)器件包括但不限于晶閘管；“非全控”包含“不可控”與“半控”兩種類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括蓄電池充放電電路、蓄電池接口，直流側(cè)與蓄電池充放電電路電氣連接的系統(tǒng)組件包括逆變電路與整流電路，蓄電池充放電電路與蓄電池接口、主控部分分別電氣連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的`高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于檢測(cè)電路包括但不限于:逆變電路交流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器、逆變電路直流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器、整流電路交流側(cè)的電壓傳感器與電流傳感器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于逆變電路、節(jié)電變流電路以及由全控開關(guān)器件構(gòu)成的整流電路采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電平數(shù)為2或大于2的奇數(shù)，其中大于2的奇數(shù)個(gè)電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型包括但不限于單元級(jí)聯(lián)型、飛跨電容型、二極管嵌位型，逆變電路、節(jié)電變流電路與整流電路三者各自采用何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、選用多少電平數(shù)互不相關(guān)，這里的全控開關(guān)器件包括但不限于晶體管、IGBT、M0SFET、IGCT, IEGT,GTO、SET。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6所述的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括無功補(bǔ)償功能，采用的控制方法為:通過檢測(cè)電路實(shí)時(shí)獲得負(fù)載側(cè)電壓、電流的瞬時(shí)值，經(jīng)分析計(jì)算可得負(fù)載實(shí)時(shí)需求的有功功率以及無功功率，通過控制實(shí)現(xiàn):逆變電路提供負(fù)載需求的有功功率；節(jié)電變流電路提供負(fù)載需求的無功功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6所述的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括有源濾波功能，采用的控制方法為:通過檢測(cè)電路實(shí)時(shí)獲得負(fù)載側(cè)電壓、電流的瞬時(shí)值，經(jīng)分析計(jì)算可得負(fù)載電流中所含的各次諧波的頻率、幅值及相位等參數(shù)，通過控制使節(jié)電變流電路發(fā)出與各次電流諧波頻率、幅值相等但相位相反的各次抑制波，這些抑制波與諧波相抵消，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)諧波的濾除。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6所述的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于同時(shí)具有無功補(bǔ)償與有源濾波的功能，采用的控制方法為:通過檢測(cè)電路實(shí)時(shí)獲得負(fù)載側(cè)電壓、電流的瞬時(shí)值，經(jīng)分析計(jì)算可得負(fù)載實(shí)時(shí)需求的有功功率、無功功率以及負(fù)載電流中各次諧波的含量及其特性參數(shù)，通過控制實(shí)現(xiàn):逆變電路提供負(fù)載需求的有功功率；節(jié)電變流電路向負(fù)載發(fā)出無功功率以及與各次電流諧波頻率、幅值相等但相位相反的抑制波，這樣就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了無功功率的補(bǔ)償與諧波的濾除。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6所述的高功率因數(shù)型三相風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包含一臺(tái)或多臺(tái)隔離變壓器，隔離變壓器的位置包括但不限于:整流電路交流側(cè)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)接口之間、逆變電路交流`側(cè)與負(fù)載接口之間。
【文檔編號(hào)】H02J7/34GK103872744SQ201210528972
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】李木 申請(qǐng)人:李木