[发明专利]一种离网式斯特林发电机组及其控制方法

权利要求书

1.一种离网式斯特林发电机组控制方法，应用于包括发电机、斯特林发动机、辅助系统、机侧变频器、贮能装置、负载侧变频器、控制系统的离网式斯特林发电机组，其特征在于，包括以下步骤：

启动时，所述机侧变频器将所述贮能装置的能量逆变成所述发电机需要的交流电，使所述发电机处于电动机运行模式，拖动所述斯特林发动机运行；

启动后，随着所述斯特林发动机输出功率的增加，所述发电机由电动机运行模式转变为发电机运行模式，所述机侧变频器由逆变状态转变为整流状态，向所述贮能装置和所述负载侧变频器输出能量，所述负载侧变频器逆变输出向负载提供能量。

2.根据权利要求1所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，还包括：启动前对所述辅助系统进行自检的步骤。

3.根据权利要求2所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，启动后，所述负载侧变频器根据所述负载的变化自动调节输出功率。

4.根据权利要求1－3之任一项所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，所述机侧变频器在所述发电机的电动机运行模式时逆变所述贮能装置的能量提供满足机组启动要求的电源；在所述发电机的发电机运行模式时，所述机侧变频器通过负载和贮能装置调整所述发电机的电磁转矩控制所述斯特林发电机组的运行转速。

5.根据权利要求1－3之任一项所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，所述贮能装置在所述斯特林发电机组运行过程中根据负载的变化充放电，以维系所述机侧变频器和所述负载变频器之间的功率平衡。

6.根据权利要求1之任一项所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，启动后，所述斯特林发动机的输出功率大于所述发电机的空载损耗时，所述发电机由电动机运行模式转变为发电机运行模式。

7.根据权利要求1所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，所述贮能装置为蓄电池或者超级电容，其容量为机组容量的3倍以上。

8.根据权利要求7所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，所述贮能装置可以通过外部供电装置补充电量。

9.根据权利要求1所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，所述发电机为永磁同步发电机或者电励磁同步发电机。

10.根据权利要求1所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，所述发电机为交流发电机或者直流发电机。

11.根据权利要求1所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，所述贮能装置和所述负载侧变频器组成UPS根据负载的变化输送一定时间的电量，以提供机组短时故障所需的电量。

12.根据权利要求1所述的离网式斯特林发电机组控制方法，其特征在于，所述发电机有电动机运行模式转变为发电机运行模式是自动完成的。

13.一种采用上述权利要求1－12中任一项所述的离网式斯特林发电机组控制方法的离网式斯特林发电机组，其特征在于，包括发电机、斯特林发动机、辅助系统、机侧变频器、贮能装置、负载侧变频器及控制系统，所述控制系统控制所述机侧变频器在启动时将所述贮能装置的能量逆变成所述发电机所需要的交流电，使所述发电机处于电动机运行模式，拖动所述斯特林发动机运行；启动后，控制所述发电机由电动机运行模式转变为发电机运行模式，所述机侧变频器由逆变状态转变为整流状态，向所述贮能装置和所述负载侧变频器输出能量，所述负载侧变频器逆变输出向负载提供能量。

14.根据权利要求13所述的离网式斯特林发电机组，其特征在于，所述机侧变频器在所述发电机的电动机运行模式时逆变所述贮能装置的能量提供满足机组启动要求的电源；在所述发电机的发电机运行模式时，所述机侧变频器通过负载和贮能装置调整所述发电机的电磁转矩控制所述斯特林发电机组的运行转速。

15.根据权利要求13所述的离网式斯特林发电机组，其特征在于，所述负载侧变频器根据所述负载的变化自动调节输出功率。

16.根据权利要求13所述的离网式斯特林发电机组，其特征在于，所述贮能装置在所述斯特林发电机组运行过程中根据负载的变化充放电，以维系所述机侧变频器和所述负载变频器之间的功率平衡。