元18和單相交流電源11。
[0024]參照圖2，風(fēng)機控制器2內(nèi)三相整流電路2-1為三相全橋不可控整流器，風(fēng)機輸出電壓檢測電路2-4為測量用三相電壓互感器，風(fēng)機輸出電流檢測電路2-5為測量用三相電流互感器，電池電量檢測電路2-7為直流帶變送電壓表。
[0025]參照圖2，風(fēng)機剎車控制電路2-6，用電阻回流法追蹤最大電流，設(shè)風(fēng)機的額定功率為W，設(shè)風(fēng)機的額定電壓為U，首先通過W/U計算出風(fēng)機的額定輸出電流，一般的超速電流要設(shè)置的比額定電流稍微高一點，當追蹤回流當中的電流超過或者到達設(shè)定的極限值是就要實行剎車的功能。
[0026]參照圖8，KA1、KA2、KA3為大功率電磁繼電器，風(fēng)力發(fā)電機I輸出的三相交流電A、B、C分別連接KA1、KA2、KA3的常閉觸點輸入端，KA1、KA2、KA3的常閉觸點輸出端連接三相整流電路，KA1、KA2、KA3的常開觸點連接在一起，KA1、KA2、KA3控制端連接計算機控制單元轉(zhuǎn)接端子33，計算機控制單元22控制KA1、KA2、KA3，風(fēng)機剎車功能的實施方法:當風(fēng)速過高使風(fēng)力發(fā)電機I轉(zhuǎn)速超過預(yù)設(shè)剎車轉(zhuǎn)速時，計算機控制單元22逐漸增加Boost升壓電路中PWM信號的占空比，使風(fēng)力發(fā)電機I電流增大，從而增加風(fēng)力發(fā)電機I阻力，使風(fēng)力發(fā)電機I轉(zhuǎn)速緩慢下降，當風(fēng)力發(fā)電機I轉(zhuǎn)速下降足夠低時，KA1、KA2、KA3帶電吸合，使風(fēng)力發(fā)電機I三相短路，這時電機線圈的電流增大，則電機線圈所產(chǎn)生的電磁阻抗增加，線圈的反向電磁阻抗與風(fēng)力發(fā)電機I旋轉(zhuǎn)的動力相抵消，使風(fēng)力發(fā)電機I旋轉(zhuǎn)速度下降，達到剎車目的。
[0027]所述風(fēng)力發(fā)電機I為磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機；所述計算機控制單元22為數(shù)字信號處理器，即DSP ;所述第一切換開關(guān)3包括三個兩開兩閉大功率電磁繼電器；所述第二切換開關(guān)5包括兩個兩開兩閉大功率電磁繼電器；所述第三切換開關(guān)7包括一個兩開兩閉大功率電磁繼電器、一條大功率連接導(dǎo)線；所述第一逆變單元4為三相逆變電路；所述三相逆變電路的原理為雙極性控制方式的SPWM ;所述交流負載6為三相交流負載；所述第一蓄電池組8、第二蓄電池組9包括多個蓄電池串聯(lián)和并聯(lián)；所述單相交流電源11為電網(wǎng)輸出的220V交流電；所述整流器10為單相全橋不可控整流器；所述三相交流電源12為電網(wǎng)輸出的380V交流電；所述整流器13為三相全橋不可控整流器；所述直流升壓電路16為BOOST升壓電路；所述直流降壓電路17為BUCK降壓電路；所述第四切換開關(guān)20包括四個兩開兩閉大功率電磁繼電器；所述直流負載25包括電力牽引、挖掘機械、需要調(diào)節(jié)直流電壓幅值使用的負載；所述第二逆變單元18為單相逆變電路；所述單相逆變電路的原理為雙極性控制方式的SPWM ;所述第五切換開關(guān)19包括一個兩開兩閉大功率電磁繼電器；所述系統(tǒng)顯示單元為觸摸屏；所述遠傳模塊為3G-DUT。
【主權(quán)項】
1.一種基于網(wǎng)電互補的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，它包括四部分組成，第一部分包括四條為交流負載提供電源的路徑；第二部分包括四條為直流負載提供電源的路徑；第三部分包括兩條為220V系統(tǒng)內(nèi)器件電源母線提供電源的路徑；第四部分包括電壓、電流、電量、相位、風(fēng)速、溫度、濕度檢測電路、系統(tǒng)顯示單元和遠傳模塊； 所述第一部分的第一條路徑包括:風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)機控制器、第一切換開關(guān)、第一逆變單元、第二切換開關(guān)與交流負載電連接形成的離網(wǎng)風(fēng)機供電方式；所述第一部分的第二條路徑包括風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)機控制器、第三切換開關(guān)、第一蓄電池組、第二蓄電池組、第一切換開關(guān)、第一逆變單元、第二切換開關(guān)與交流負載電連接形成的蓄電池組的供電方式；所述第一部分的第三條路徑包括單相交流電源、第一整流器、第一切換開關(guān)、第一逆變單元、第二切換開關(guān)與交流負載電連接形成的單相交流電源的供電方式；所述第一部分的第四條路徑包括三相交流電源、第二切換開關(guān)與交流負載電連接形成的三相交流電源供電方式； 所述第二部分的第一條路徑包括:風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)機控制器、第三切換開關(guān)、第一蓄電池組、第二蓄電池組、直流升壓電路、第四切換開關(guān)與直流負載電連接形成的蓄電池組供電方式；所述第二部分的第二條路徑包括:風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)機控制器、第三切換開關(guān)、第一蓄電池組、第二蓄電池組、直流降壓電路、第四切換開關(guān)與直流負載電連接形成的蓄電池組供電方式；所述第二部分的第三條路徑包括:單相交流電源、第一整流器、第四切換開關(guān)與直流負載電連接形成的單相交流電源供電方式；所述第二部分的第四條路徑包括三相交流電源、第二整流器、第四切換開關(guān)與直流負載電連接形成的三相交流電源供電方式； 所述第三部分的第一條220V系統(tǒng)內(nèi)器件電源母線電源路徑包括:風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)機控制器、第三切換開關(guān)、第一蓄電池組、第二蓄電池組、第二逆變單元與第五切換開關(guān)電連接；所述第三部分的第二條220V系統(tǒng)內(nèi)器件電源母線電源路徑包括:單相交流電源與第五切換開關(guān)電連接； 所述第四部分包括:三相電壓檢測電路、三相電流檢測電路、三相相位檢測電路、直流電壓檢測電路、直流電流檢測電路、單相電壓檢測電路、風(fēng)速檢測電路、溫濕度檢測電路、系統(tǒng)顯示單元、遠傳模塊和風(fēng)機控制器內(nèi)檢測電路；其中風(fēng)機控制器內(nèi)檢測電路包括風(fēng)機輸出電壓檢測電路、風(fēng)機輸出電流檢測電路和電池電量檢測電路，所述電池電量檢測電路用于第一蓄電池組、第二蓄電池組內(nèi)電量的檢測；所述三相電壓檢測電路用于三相交流電每一相的電壓幅值輸出的檢測；三相電流檢測電路用于三相交流電與交流負載之間每一相的電流值的檢測；三相相位檢測電路用于三相交流電的相位差的檢測；直流電壓檢測電路用于直流負載的供電電壓檢測；直流電流檢測電路用于直流負載回路中的電流檢測；單相電壓檢測電路用于第二逆變單元輸出的單相交流電的電壓幅值檢測；風(fēng)速檢測電路用于環(huán)境風(fēng)速的檢測；溫濕度檢測電路用于環(huán)境溫度和濕度檢測；系統(tǒng)顯示單元與計算機控制單元通信，顯示第四部分包括的檢測電路參數(shù)；遠傳模塊與計算機控制單元通信，將第四部分包括的檢測電路參數(shù)遠傳至操作站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述風(fēng)力發(fā)電機為磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述風(fēng)機控制器包括三相整流電路、升壓電路、最大功率點跟蹤控制電路、風(fēng)機輸出電壓檢測電路、風(fēng)機輸出電流檢測電路、風(fēng)機剎車控制電路與電池電量檢測電路電連接；所述最大功率點跟蹤控制電路、風(fēng)機輸出電壓檢測電路、風(fēng)機輸出電流檢測電路、電池電量檢測電路、風(fēng)機剎車控制電路均通過計算機控制單元轉(zhuǎn)接端子與計算機控制單元電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述計算機控制單元為DSP。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述第一、第二逆變單元均為雙極性控制方式的SPWM。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)顯示單元為觸摸屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述遠傳模塊為 3G-DUT。
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于網(wǎng)電互補的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特點是，包括四部分組成，第一部分包括四條為交流負載提供電源的路徑；第二部分包括四條為直流負載提供電源的路徑；第三部分包括兩條為220V系統(tǒng)內(nèi)器件電源母線提供電源的路徑；第四部分包括電壓、電流、電量、相位、風(fēng)速、溫度、濕度檢測電路、系統(tǒng)顯示單元和遠傳模塊。能夠?qū)L(fēng)機輸出的電能和電網(wǎng)輸出的電能有機的結(jié)合，利用嵌入式系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)切換開關(guān)，為多種負載提供不間斷的三相交流電源和可調(diào)的高壓直流電源，具有人機交互功能和數(shù)據(jù)遠傳功能。
【IPC分類】H02J9-08, H02J7-02, H02J7-00
【公開號】CN104539023
【申請?zhí)枴緾N201510025689
【發(fā)明人】孫靈芳, 紀慧超, 李靜, 馮國亮, 徐源, 王恭
【申請人】東北電力大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月19日