[发明专利]一种可变频型单相风力发电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种可变频型单相风力发电系统，其特征在于包括主控部分、整流电路、逆变电路、检测电路、风力发电机接口、一个或相互并联的多个工频负载接口、一个或相互并联的多个变频负载接口，变压器可选，其中主控部分与整流电路、逆变电路、检测电路、风力发电机接口、工频负载接口、变频负载接口分别电气连接；风力发电机接口与整流电路的交流侧直接电气连接或经变压器间接电气连接；工频负载接口、变频负载接口分别与逆变电路交流侧直接电气连接或经变压器间接电气连接；检测电路与整流电路、逆变电路分别电气连接，以上各组成部分在功能或结构上可以合并或拆分。

2.根据权利要求1所述的可变频型单相风力发电系统，其特征在于逆变电路与整流电路分别包含若干个变流桥臂或集成功率模块，对于包含变流桥臂的情况，每个桥臂由多个全控开关器件串联构成，每个全控开关器件都反并联一个续流二极管，本发明描述中的“全控开关器件”指既能控制开通又能控制关断的电力电子开关器件，类型包括但不限于晶体管、IGBT、MOSFET、IGCT、IEGT、GTO、SET；对于包含集成功率模块的情况，集成功率模块的类型包括但不限于IPM功率模块，本发明中整流电路除上述构成方式以外可以选择的其它构成方式中可选组件包含但不限于：不可控型集成功率模块、半控型集成功率模块、由非全控型开关器件构成的桥式整流电路，本发明描述中的“不可控”指开通与关断都不可控制，具有此类特性的开关器件包括但不限于二极管；“半控”指只能控制开通但不能控制关断，具有此类特性的开关器件包括但不限于晶闸管；“非全控”包含“不可控”与“半控”两种类型。

3.根据权利要求2所述的可变频型单相风力发电系统，其特征在于包括蓄电池充放电电路、蓄电池接口，蓄电池充放电电路与蓄电池接口、逆变电路直流侧、主控部分分别电气连接。

4.根据权利要求3所述的可变频型单相风力发电系统，其特征在于检测电路包括但不限于：整流电路交流侧的电压传感器、逆变电路直流侧的电压传感器与电流传感器、逆变电路交流侧的电压传感器与电流传感器、蓄电池充放电电路电压传感器。

5.根据权利要求4所述的可变频型单相风力发电系统，其特征在于主控部分包含微处理器、微控制器中的一种或多种，其中微控制器的类型包括但不限于单片机、DSP、CPLD、FPGA、PLC，主控部分所控制的由可控开关器件构成的整流电路以及逆变电路的拓扑结构的电平数为2或大于2的奇数，其中电平数为大于2的奇数的拓扑结构的类型包括但不限于二极管嵌位型、飞跨电容型、单元级联型，这里的“可控”包含“全控”和“半控”两种类型。

6.根据权利要求1至权利要求5所述的可变频型单相风力发电系统，其特征在于包括电控开关，该电控开关位于逆变器交流侧与负载之间，可对一路或多路负载进行远程电动操控，类型上包含但不限于断路器、接触器、继电器，主控部分与电控开关通过有线或无线的方式进行信号传递：有线通信方式包括但不限于串行总线、并行总线、一根或多根信号线；无线通信方式包括但不限于射频、红外、蓝牙、磁场，除此之外，电控开关的状态信息也可以选择经检测电路发送至主控部分。

7.根据权利要求1至权利要求5所述的可变频型单相风力发电系统，其特征在于包括警示应答装置，该警示应答装置位于各个负载附近，包含声音报警单元、光报警单元、指示灯、数码管、显示屏、显示器中的一种或多种以及警示应答按钮，并具有通信接口，主控部分对一路或多路负载进行通、断电远程操作前的一段时间内，操控对象附近的警示应答装置会以声、光或信息显示的方式报警，提醒操作人员判断此时是否允许远程操作并通过警示应答按钮予以回复，主控部分根据一段时间内是否得到回复以及回复内容的不同，按照用户预先设定的程序分别进行后续操控，主控部分与警示应答装置之间通过有线或无线的方式进行通信：有线方式采用的通信媒介包括但不限于串行总线、并行总线、一根或多根信号线；无线方式采用的通信媒介包括但不限于射频、红外、蓝牙、磁场。