[发明专利]一种发电方法和系统

说明书

本发明公开了一种发电方法和系统，其中，所述系统包括第一同步发电机、第一轴发整流模块和逆变模块。通过第一轴发整流模块在第一同步发电机的发电电压或发电频率降低时将第一同步发电机的发电转矩调大，在第一同步发电机的发电电压或发电频率升高时将第一同步发电机的发电转矩调小，以保持直流母线电压的稳定。从而使发电系统输出的交流电电压稳定，无需工频变压器，降低了系统成本。

技术领域

本发明涉及发电领域，具体涉及一种发电方法和系统。

背景技术

如图1所示，传统的双轴带发电系统是两个车轮通过皮带连接两个电励磁同步发电机，两个电励磁同步发电机分别为两个三相整流单元提供三相交流电，两个三相整流单元将波动的交流电整流为直流电(直流母线电压)，由于车轮的速度随时会波动，所以同步发电机的速度也会随之波动，就必须要通过调节电励磁电机的励磁电流来减小发电电压的波动，两个三相整流后的直流母线电压并联，逆变单元将直流母线电压转换为恒定的三相交流电压，为车上的交流负载(如压缩机)供电。其中本方案中的整流可为多种方案，具体如下：

1)整流采用三相工频二极管整流或可控硅整流，然后通过直流缓冲及直流储能滤波电容得到直流母线，这种整流方式会导致直流母线电压随着交流输入电压的波动而波动，工频整流无法升压，必须在逆变侧增加升压变压器得到稳定的三相交流电为负载供电，当发电电压偏高时，调小逆变占空比使输出电压稳定，当发电电压偏低时，调大逆变占空比可使输出电压稳定，这种方式的整流和逆变必须使用工频变压器，发电机必须使用电励磁同步电机，使用工频变压器和电励磁同步电机有一定的局限性，电励磁同步电机和工频变压器体积大重量重，导致整个系统能耗大，成本高；

2)整流和逆变都采用高频电源方案，整流可采用三相PFC(功率因数校正)升压整流或三相六开关+电抗器PWM(脉冲宽度调制)整流方案，三相PFC升压整流有多种形式可以实现，在此不做详述，在原动机速度变化而且发电机电压变化时，可保证直流母线电压恒定(母线电压大小可根据逆变输出电压大小、发电机电压大小、母线电容等参数来设定)，通过三相逆变单元将直流母线逆变为稳定的交流正弦波电压，为负载供电，此方案发电机也局限于电励磁同步电机，将导致系统体积偏大，成本偏高，针对三相PFC升压整流方案，此方案整流和逆变均是高频电源方案，硬件复杂，体积大，成本偏高，针对三相六开关+电抗器PWM整流方案，输入需要额外增加电抗器，导致系统体积大重量重，成本高，能耗大。

因此，现有技术有待改进和提高。

发明内容

本申请提供一种发电方法和系统，输出的交流电电压稳定，无需工频变压器，降低了系统成本。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种发电系统，包括：

第一同步发电机，用于发电；

第一轴发整流模块，用于将所述第一同步发电机输出的交流电整流成直流电，并通过直流母线输出给逆变模块；在所述第一同步发电机的发电电压或发电频率降低时将所述第一同步发电机的发电转矩调大，在所述第一同步发电机的发电电压或发电频率升高时将所述第一同步发电机的发电转矩调小，以保持直流母线电压的稳定；

逆变模块，用于将所述直流电逆变为交流电。

所述的发电系统，其中，还包括串联在第一同步发电机与第一轴发整流模块之间的第一交流缓冲模块，所述第一交流缓冲模块对第一同步发电机输出的交流电进行缓冲。

所述的发电系统，其中，所述第一轴发整流模块还用于在负载增大时，将第一同步发电机的发电转矩调大；在负载减小时，将第一同步发电机的发电转矩调小，以保持直流母线电压的稳定。

所述的发电系统，其中，所述第一轴发整流模块还用于在第一同步发电机的发电电压或发电频率降低、或者负载增大时，增大第一同步发电机的励磁电流；在第一同步发电机的发电电压或发电频率升高、或者负载减小时，减小第一同步发电机的励磁电流。