[发明专利]一种双馈发电机组交、直流并网系统及方法与应用

权利要求书

1.一种双馈发电机组交、直流并网系统，其特征在于：

包括测量控制模块、原动机及其传动与增速模块、双馈异步发电机、发电机侧变流器、直流母线、能源转换模块、电网侧整流器、交流母线、升压变压器、交流电网；

所述测量控制模块依次连接原动机及其传动与增速模块、双馈异步发电机、交流母线；

所述发电机侧变流器依次连接直流母线、电网侧整流器；

所述能源转换模块还与直流母线连接；

所述发电机侧变流器还与双馈异步发电机连接，所述电网侧整流器还与交流母线、直流母线连接。

2.根据权利要求1所述的双馈发电机组交、直流并网系统，其特征在于：发电机侧变流器连接双馈异步发电机的转子励磁绕组；所述交流母线连接双馈异步发电机的定子绕组。

3.根据权利要求1所述的双馈发电机组交、直流并网系统，其特征在于：所述原动机包括风力发电机、水力发电机或者火力发电机。

4.权利要求1至3中任一项所述双馈发电机组交、直流并网系统的运行方法，其特征在于如下：

一：测量控制模块，测量双馈异步发电机的转速，并根据双馈异步发电机的转速，确定双馈异步发电机的运行状态；

二：测量控制模块用于控制发电机侧变流器的频率、幅值与相位参数，实现双馈异步发电机的有功、无功解耦控制；

三：原动机及其传动与增速模块，将动能、势能转换为机械能，并通过传动与增速模块提高双馈异步发电机的转速，或不经增速直接驱动双馈异步发电机；

四：双馈异步发电机将机械能转换为电能，双馈异步发电机的定子线圈输出的交流电能，直接送到交流电网；

五：当双馈异步发电机运行于超同步状态时，将双馈异步发电机的转子绕组输出的交流电经发电机侧变流器整流为直流输出到直流母线，供给能源转换模块，将电能转换为热能或氢气能；

六：当双馈异步发电机运行于同步状态时，电网侧整流器将电网交流电整流为直流输出到直流母线，发电机侧变流器将直流母线的直流电输出到双馈异步发电机的转子励磁绕组；

七：当双馈异步发电机运行于亚同步状态时，电网侧整流器将电网交流电整流为直流输出到直流母线，发电机侧变流器将直流母线的直流电转换为低频交流电输出到双馈异步发电机的转子励磁绕组；

八：电网侧整流器将交流电网输入的交流电转换为直流电输出到直流母线，为同步及亚同步状态的双馈异步发电机转子线圈提供励磁，并稳定直流母线电压；

九：直流母线为发电机侧变流器、电网侧整流器及能源转换模块提供能量流动通道；

十：能源转换模块将发电机侧变流器及电网侧整流器输出的电能转化为热能、氢气能储存或消耗。

5.双馈发电机组交、直流并网系统的应用，其特征在于：

当应用于无刷双馈发电机时，双馈异步发电机的定子线圈对应于无刷双馈发电机的功率绕组，双馈异步发电机的转子线圈对应于无刷双馈发电机的控制绕组；或者，

当应用于风力、水力或者火力发电场中的多台双馈异步发电机并联运行时，每台双馈异步发电机各配一台发电机侧变流器、测量控制模块、原动机及其传动与增速模块，双馈发电机定子绕组连接公共的交流母线、发电机侧变流器连接公共的直流母线，电网侧整流器、能源转换模块及升压变压器可共用。