一种并级式无刷双馈直流发电系统的制作方法

1.本发明属于无刷双馈发电机技术领域，特别是一种并级式无刷双馈直流发电系统。


背景技术：

2.传统多机组发电系统要将能量汇集到一起都是采用交流的方式进行汇流，汇流时需保证电机输出电压的相位、幅值和频率一致才能汇流，汇流方式复杂，系统成本高且可靠性低。
3.传统电网采用交流制式并网，无法与储能设备直接相连，增加了储能成本。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种并级式无刷双馈直流发电系统，解决传统多机组发电系统汇流方式复杂，系统成本高、可靠性低的问题；解决传统交流制式电网对储能设备不友好的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种并级式无刷双馈直流发电系统，包括：并联式无刷双馈直流发电机组和直流负载或电网；并联式无刷双馈直流发电机组将多台无刷双馈直流发电机输出的直流电压并联到同一直流母线上，并联式无刷双馈直流发电机组由无刷双馈直流发电机1#、无刷双馈直流发电机2#、
……
、无刷双馈直流发电机n#组成，n≥2，无刷双馈直流发电机1#的直流出端正极与直流负载或电网的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机1#的直流出端负极与直流负载或电网的直流输入端负极电气连接，无刷双馈直流发电机2#的直流输出端正极与直流负载或电网的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机2#的直流输出端负极与直流负载或电网的直流输入端负极电气连接，以此类推，无刷双馈直流发电机n#的直流输出端正极与直流负载或电网的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机n#的直流输出端负极与直流负载或电网的直流输入端负极电气连接；无刷双馈直流发电机由无刷双馈电机、三相不控整流桥、直流母线电容、机侧变流器、直流母线电容、启动电源、功率二极管组成；无刷双馈电机由控制绕组、转子及功率绕组组成；控制绕组与机侧变流器电气连接；转子与发电机本体机械连接，用于将机械能转化为电能；功率绕组与三相不控整流桥电气连接；三相不控整流桥与直流母线电容电气连接，用于将功率绕组输出的三相交流电整流成直流电；直流母线电容用于将三相不控整流桥整流后的直流电压中的谐波分量滤除并储
能；机侧变流器通过控制控制绕组，使无刷双馈电机工作于异步运行模式、同步运行模式或双馈运行模式；直流母线电容与机侧变流器电气连接，用于滤除直流电压中的谐波分量并储能；启动电源的正极与功率二极管的正极电气连接，负极与直流母线电容的负极电气连接，用于向系统提供启动电源；功率二极管与直流母线电容正极电气连接，用于保护启动电源。
6.所述机侧变流器可采用二电平、三电平及多电平的拓扑结构。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、多机组无刷双馈直流发电系统运行时，通过并联的方式将多台无刷双馈直流发电机的直流输出电流汇集到一起，无需对电压相位和频率进行同步，汇流方式简单，系统成本低且可靠性高，可直接向储能设备充电。
附图说明
8.图1为本发明并级式无刷双馈直流发电系统组成框图。
9.图1中，符号表示为：1-并联式无刷双馈直流发电机组、2-直流负载或电网、3-无刷双馈直流发电机1#、4-无刷双馈直流发电机2#、5-无刷双馈直流发电机n#、6-无刷双馈电机、7-控制绕组、8-转子、9-功率绕组、10-三相不控整流桥、11-直流母线电容、12-机侧变流器、13-直流母线电容、14-启动电源、15-功率二极管。
具体实施方式
10.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
11.如图1所示，本发明中一种并级式无刷双馈直流发电系统包括：包括：并联式无刷双馈直流发电机组1和直流负载或电网2；并联式无刷双馈直流发电机组1将多台无刷双馈直流发电机输出的直流电压并联到同一直流母线上，并联式无刷双馈直流发电机组1由无刷双馈直流发电机1# 3、无刷双馈直流发电机2# 4、
……
、无刷双馈直流发电机n# 5组成，n≥2，无刷双馈直流发电机1# 3的直流出端正极与直流负载或电网 2的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机1# 3的直流出端负极与直流负载或电网 2的直流输入端负极电气连接，无刷双馈直流发电机2# 4的直流输出端正极与直流负载或电网 2的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机2# 4的直流输出端负极与直流负载或电网2的直流输入端负极电气连接，以此类推，无刷双馈直流发电机n# 5的直流输出端正极与直流负载或电网2的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机n# 5的直流输出端负极与直流负载或电网2的直流输入端负极电气连接；无刷双馈直流发电机由无刷双馈电机6、三相不控整流桥10、直流母线电容11、机侧变流器12、直流母线电容13、启动电源14、功率二极管15组成；无刷双馈电机6由控制绕组7、转子8及功率绕组9组成；控制绕组7与机侧变流器12电气连接；
转子8与发电机本体机械连接，用于将机械能转化为电能；功率绕组9与三相不控整流桥10电气连接；三相不控整流桥10与直流母线电容11电气连接，用于将功率绕组9输出的三相交流电整流成直流电；直流母线电容11用于将三相不控整流桥10整流后的直流电压中的谐波分量滤除并储能；机侧变流器12通过控制控制绕组7，使无刷双馈电机6工作于异步运行模式、同步运行模式或双馈运行模式；直流母线电容13与机侧变流器电气连接，用于滤除直流电压中的谐波分量并储能；启动电源14的正极与功率二极管15的正极电气连接，负极与直流母线电容13的负极电气连接，用于向系统提供启动电源；功率二极管15与直流母线电容13正极电气连接，用于保护启动电源。
12.所述机侧变流器12可采用二电平、三电平及多电平的拓扑结构。
13.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种并级式无刷双馈直流发电系统，其特征在于，包括：并联式无刷双馈直流发电机组（1）和直流负载或电网（2）；并联式无刷双馈直流发电机组（1）将多台无刷双馈直流发电机输出的直流电压并联到同一直流母线上，并联式无刷双馈直流发电机组（1）由无刷双馈直流发电机1#（3）、无刷双馈直流发电机2#（4）、
……
、无刷双馈直流发电机n#（5）组成，n≥2，无刷双馈直流发电机1#（3）的直流出端正极与直流负载或电网（2）的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机1#（3）的直流出端负极与直流负载或电网（2）的直流输入端负极电气连接，无刷双馈直流发电机2#（4）的直流输出端正极与直流负载或电网（2）的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机2#（4）的直流输出端负极与直流负载或电网（2）的直流输入端负极电气连接，以此类推，无刷双馈直流发电机n#（5）的直流输出端正极与直流负载或电网（2）的直流输入端正极电气连接，无刷双馈直流发电机n#（5）的直流输出端负极与直流负载或电网（2）的直流输入端负极电气连接；无刷双馈直流发电机由无刷双馈电机（6）、三相不控整流桥（10）、直流母线电容（11）、机侧变流器（12）、直流母线电容（13）、启动电源（14）、功率二极管（15）组成；无刷双馈电机（6）由控制绕组（7）、转子（8）及功率绕组（9）组成；控制绕组（7）与机侧变流器（12）电气连接；转子（8）与发电机本体机械连接，用于将机械能转化为电能；功率绕组（9）与三相不控整流桥（10）电气连接；三相不控整流桥（10）与直流母线电容（11）电气连接，用于将功率绕组（9）输出的三相交流电整流成直流电；直流母线电容（11）用于将三相不控整流桥（10）整流后的直流电压中的谐波分量滤除并储能；机侧变流器（12）通过控制控制绕组（7），使无刷双馈电机（6）工作于异步运行模式、同步运行模式或双馈运行模式；直流母线电容（13）与机侧变流器电气连接，用于滤除直流电压中的谐波分量并储能；启动电源（14）的正极与功率二极管（15）的正极电气连接，负极与直流母线电容（13）的负极电气连接，用于向系统提供启动电源；功率二极管（15）与直流母线电容（13）正极电气连接，用于保护启动电源。2.根据权利要求1所述的一种并级式无刷双馈直流发电系统，其特征在于，所述机侧变流器（12）可采用二电平、三电平及多电平的拓扑结构。

技术总结
本发明公开了一种并级式无刷双馈直流发电系统，在多机组无刷双馈直流发电系统运行时，通过并联的方式将多台无刷双馈直流发电机的直流输出电流汇集到一起，无需对电压相位和频率进行同步，汇流方式简单，系统成本低且可靠性高，可直接向储能设备充电。可直接向储能设备充电。可直接向储能设备充电。


技术研发人员：刘毅 罗强
受保护的技术使用者：成都署信科技有限公司
技术研发日：2022.08.14
技术公布日：2022/10/18