并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，通過有機(jī)郎肯循環(huán)方式將熱量收集轉(zhuǎn)換成機(jī)械能推動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電能，然后經(jīng)過并網(wǎng)變流器并入大電網(wǎng)或者內(nèi)部小電網(wǎng)或?yàn)楠?dú)立負(fù)載供電。通過DSP浮點(diǎn)控制芯片TMS320F28335控制變流器的運(yùn)行，通過上位機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，處理系統(tǒng)中的故障問題，調(diào)節(jié)渦輪機(jī)的輸出功率恒定。當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，仍能做出相應(yīng)的處理。這種并網(wǎng)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)適合工廠廢熱、地?zé)?、太陽能等溫度高?0℃的熱源，具有動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)速度快、能量傳遞效率高、能量可以雙向流動(dòng)、并網(wǎng)諧波電流小、功率因數(shù)高、發(fā)電機(jī)損耗小、效率高的特點(diǎn)，對(duì)余熱的利用效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，屬于電力電子變換器及控制技術(shù)、新能源及能源回收利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近代工業(yè)文明的崛起和世界各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都是以石化能源的利用為動(dòng)力，然而地球上的石化能源是不可再生資源，隨著近些年來人類的過渡開發(fā)和利用，這些能源逐漸枯竭，同時(shí)也帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題。一方面，如何能找到一種新的清潔能源來代替石化能源，另一方面，如何提高現(xiàn)有能源的利用效率，成為各國新能源領(lǐng)域?qū)＜液涂蒲屑夹g(shù)人員研究的熱點(diǎn)。我國地域遼闊，地?zé)豳Y源豐富，雖然現(xiàn)在，部分地?zé)豳Y源得到初步利用，但是由于溫度低(小于200°C)、開發(fā)成本高，所以基本上只停留在直接利用層面(溫泉等日常生活用)，存在著能源利用效率低的缺點(diǎn)。與此同時(shí)，硫酸、水泥、玻璃、鋼鐵等制造工廠排放出大量廢熱、廢氣、廢煙等余熱資源豐富，大約占到工業(yè)總能耗量的20%。。根據(jù)余熱載體的溫度高低的不同，余熱資源可以劃分為三種形式:溫度高于650°C的余熱資源為高溫余熱，溫度介于230°C -650°C之間的余熱資源為中溫余熱，溫度在230°C以下的余熱資源為低溫余熱。目前，雖然高溫(300°C以上)的余熱已經(jīng)得到利用，但是低溫(200°C以下)的余熱利用很少，且利用效率很低，這就使得一次能源的整體利用效率并不高。對(duì)于低溫余熱方面的回收利用，各國政府和能源公司投入了大量的人力和物力，旨在研發(fā)余熱發(fā)電的新技術(shù)?！笆濉逼陂g特別明確了節(jié)能減排的十項(xiàng)重點(diǎn)工程，其中余熱余壓資源的利用在節(jié)能改造工程中被重點(diǎn)提及。國家能源局編制的《2010熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃及2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)》以及對(duì)容量大于1000KW余熱電站實(shí)行無條件上網(wǎng)并給予優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)等一系列政策、措施的出臺(tái)，為我國低溫余熱發(fā)電技術(shù)的研究和廣泛應(yīng)用提供了有利條件。
[0003]近幾年直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展也給低溫余熱(地?zé)?資源的利用提供了新的解決方案和技術(shù)支持。一方面，永磁同步電機(jī)以其控制簡單、功率密度高、體積小的優(yōu)點(diǎn)，逐漸在民用發(fā)電和驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域得到應(yīng)用；另一方面，背靠背雙PWM變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在風(fēng)電并網(wǎng)得到了驗(yàn)證:這種變流器結(jié)構(gòu)能量傳遞效率高、由于變流器將發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)通過直流環(huán)節(jié)隔離開來，有利于低電壓穿越技術(shù)和三相電網(wǎng)不對(duì)稱運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，而且能量可以雙向流動(dòng)，并網(wǎng)電流諧波小，功率因數(shù)高，同時(shí)發(fā)電機(jī)電流諧波小、功率因數(shù)高、效率高。
[0004]矢量控制技術(shù)在PWM變流器等電力電子變換中日益成熟，而且其靜態(tài)誤差小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，諧波電流小的優(yōu)點(diǎn)使其得到廣泛應(yīng)用，直取永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)控母線電壓、機(jī)側(cè)控有功功率的控制結(jié)構(gòu)在背靠背雙PWM變流器中廣泛運(yùn)用，并取得了很好的效果:機(jī)側(cè)功率追蹤容易實(shí)現(xiàn)，無功電流小，諧波畸變率低，轉(zhuǎn)速適應(yīng)范圍寬；網(wǎng)側(cè)電流諧波小，功率調(diào)節(jié)方便，功率因數(shù)高，能量可以雙向流動(dòng)。
[0005]DSP控制芯片不斷更新?lián)Q代，其計(jì)算速度和數(shù)據(jù)處理能力的提升，使高性能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成為可能。特別是TMS320F28335浮點(diǎn)型DSP芯片的出現(xiàn)，使得原本復(fù)雜的運(yùn)算變得簡單。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于對(duì)國內(nèi)有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電系統(tǒng)效率低的問題，提供一種高效的并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:包括蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器、工質(zhì)泵、永磁同步發(fā)電機(jī)、機(jī)側(cè)電抗器1、機(jī)側(cè)電抗器I1、機(jī)側(cè)變流器1、機(jī)側(cè)變流器I1、直流母線1、直流母線I1、網(wǎng)側(cè)變流器1、網(wǎng)側(cè)變流器I1、LCL濾波器1、LCL濾波器I1、隔離變壓器、電網(wǎng)、斷路器1、斷路器I1、出氣調(diào)節(jié)閥、儲(chǔ)氣罐以及上位機(jī)管理系統(tǒng)；冷凝器的輸出端通過工質(zhì)泵連接到蒸發(fā)器；所述膨脹機(jī)擁有與蒸發(fā)器連接的膨脹機(jī)進(jìn)口以及與冷凝器連接的膨脹機(jī)的出口 ；永磁同步發(fā)電機(jī)臥式安裝時(shí)膨脹機(jī)被安裝在前軸伸或后軸伸，立式安裝時(shí)膨脹機(jī)被安裝在上方，膨脹機(jī)固定在發(fā)電機(jī)軸伸上驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；永磁同步發(fā)電機(jī)設(shè)有兩套三相繞組，繞組經(jīng)過兩組機(jī)側(cè)電抗器I和機(jī)側(cè)電抗器II，連接到機(jī)側(cè)變流器I和機(jī)側(cè)變流器II，經(jīng)過直流母線I和直流母線II連接到網(wǎng)側(cè)變流器I和網(wǎng)側(cè)變流器II，經(jīng)過LCL濾波器I和LCL濾波器I1、斷路器I和斷路器II及三相隔離變壓器接入電網(wǎng)；永磁同步發(fā)電機(jī)在膨脹機(jī)的拖動(dòng)下發(fā)出交流電能，經(jīng)過機(jī)側(cè)變流器I和機(jī)側(cè)變流器II變換成直流電能，然后經(jīng)過網(wǎng)側(cè)變流器I和網(wǎng)側(cè)變流器II轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻率、同幅值的交流電能，并入電力系統(tǒng)大電網(wǎng)、并入工廠內(nèi)部的小電網(wǎng)或?yàn)楠?dú)立負(fù)載提供電能。
[0008]永磁同步發(fā)電機(jī)采用膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)，以高壓介質(zhì)蒸汽為動(dòng)力。
[0009]所述永磁同步發(fā)電機(jī)臥式安裝時(shí)膨脹機(jī)被安裝在前軸伸或后軸伸，立式安裝時(shí)膨脹機(jī)被安裝在上方，直接用軸伸處的對(duì)稱雙平鍵傳遞能量，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出電能。
[0010]所述永磁同步發(fā)電機(jī)可選定一套、兩套或多套獨(dú)立三相繞組，通過背靠背雙PWM變流器形成單個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)電能傳輸回路，經(jīng)隔離變壓器并入電網(wǎng)。所述永磁同步發(fā)電機(jī)可以由感應(yīng)發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)、永磁直流無刷發(fā)電機(jī)、開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)代替。
[0011]所述機(jī)側(cè)變流器I和機(jī)側(cè)變流器II采用基于轉(zhuǎn)矩電流轉(zhuǎn)速比最大的功率追蹤控制方式或轉(zhuǎn)子磁鏈定向的轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)的矢量控制方式；網(wǎng)側(cè)變流器I和網(wǎng)側(cè)變流器II采用基于電壓定向電壓電流雙閉環(huán)矢量控制策略，通過鎖相環(huán)獲取電網(wǎng)相位和頻率信息。
[0012]所述機(jī)側(cè)變流器I和機(jī)側(cè)變流器II與網(wǎng)側(cè)變流器I和網(wǎng)側(cè)變流器II之間通過CAN通信獲取對(duì)方當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)、故障信息。
[0013]所述儲(chǔ)氣罐存儲(chǔ)相等氣壓的低沸點(diǎn)介質(zhì)蒸汽，通過所述上位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)出氣調(diào)節(jié)閥，使膨脹機(jī)的輸出功率維持恒定。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):對(duì)于工廠余熱、地質(zhì)能、太陽能等低溫?zé)嵩?，通過本系統(tǒng)收集轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻率、同幅值的交流電能，既可以并入電力系統(tǒng)大電網(wǎng)，也可以并入工廠內(nèi)部的小電網(wǎng)或者換成其他獨(dú)立負(fù)載需要的頻率和電壓，具有很強(qiáng)的抗干擾和低電壓穿越能力。永磁同步發(fā)電機(jī)采用互補(bǔ)獨(dú)立雙繞組結(jié)構(gòu)不僅能提高發(fā)電機(jī)的功率密度，減小發(fā)電機(jī)的體積，而且能消除高次諧波對(duì)轉(zhuǎn)子發(fā)熱的影響。由于采用背靠背雙PWM變流器并網(wǎng)結(jié)構(gòu)，變流器控制軟件采用網(wǎng)側(cè)控母線的雙閉環(huán)矢量控制、機(jī)側(cè)采用最大功率追蹤捕獲渦輪機(jī)的最大功率，因此能量傳遞效率高達(dá)95%以上，能量可以雙向流動(dòng)，機(jī)側(cè)電流諧波小，發(fā)電機(jī)效率高，網(wǎng)側(cè)諧波電流小，畸變率低，功率因數(shù)高的特點(diǎn)。由于變流系統(tǒng)采用并列的背靠背雙PWM結(jié)構(gòu)，所以容錯(cuò)能力強(qiáng)，當(dāng)一臺(tái)變流器故障時(shí)，另一臺(tái)變流器仍能繼續(xù)運(yùn)行，方便維護(hù)。由于采用了上位機(jī)管理系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，所以能維持渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)速基本恒定，維持渦輪機(jī)的輸出功率最大，同時(shí)因?yàn)榭梢詫u輪機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩信息傳遞給變流器，所以變流器的最大功率追蹤容易實(shí)現(xiàn)。由于采用了背靠背雙PWM全功率變換器，將永磁同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)分開，有利于低電壓穿越和電網(wǎng)不對(duì)稱故障運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖；
[0016]圖2并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)圖；
[0017]圖中:蒸發(fā)器1、膨脹機(jī)2、冷凝器3、工質(zhì)泵4、永磁同步發(fā)電機(jī)5、機(jī)側(cè)電抗器I 6、機(jī)側(cè)電抗器II 7、機(jī)側(cè)變流器I 8、機(jī)側(cè)變流器II 9、直流母線I 10、直流母線II 11、網(wǎng)側(cè)變流器I 12、網(wǎng)側(cè)變流器II 13、LCL濾波器I 14、LCL濾波器II 15、隔離變壓器16、電網(wǎng)17、斷路器I 18、斷路器II 19、進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥20、儲(chǔ)氣罐21、出氣調(diào)節(jié)閥22。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]實(shí)施例:請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器1、膨脹機(jī)2、冷凝器3、工質(zhì)泵4、永磁同步發(fā)電機(jī)5、機(jī)側(cè)電抗器I 6、機(jī)側(cè)電抗器II 7、機(jī)側(cè)變流器I 8、機(jī)側(cè)變流器II 9、直流母線I 10、直流母線II 11、網(wǎng)側(cè)變流器I 12、網(wǎng)側(cè)變流器
II13、LCL濾波器I 14、LCL濾波器II 15、隔離變壓器16、電網(wǎng)17、斷路器I 18、斷路器II 19、出氣調(diào)節(jié)閥20、儲(chǔ)氣罐21以及上位機(jī)管理系統(tǒng)；冷凝器3的輸出端通過工質(zhì)泵4連接到蒸發(fā)器I ;所述膨脹機(jī)2擁有與蒸發(fā)器I連接的膨脹機(jī)2進(jìn)口以及與冷凝器3連接的膨脹機(jī)2的出口 ；永磁同步發(fā)電機(jī)5臥式安裝時(shí)膨脹機(jī)2被安裝在前軸伸或后軸伸，立式安裝時(shí)膨脹機(jī)2被安裝在上方，直接用軸伸處的對(duì)稱雙平鍵傳遞能量，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出電能；永磁同步發(fā)電機(jī)5設(shè)有兩套三相繞組，繞組經(jīng)過兩組機(jī)側(cè)電抗器I 6和機(jī)側(cè)電抗器
II7，連接到機(jī)側(cè)變流器I 8和機(jī)側(cè)變流器II 9，經(jīng)過直流母線I 10和直流母線II 11連接到網(wǎng)側(cè)變流器I 12和網(wǎng)側(cè)變流器II 13，經(jīng)過LCL濾波器I 14和LCL濾波器II 15、斷路器I 18和斷路器II 19及三相隔離變壓器16接入電網(wǎng)17;永磁同步發(fā)電機(jī)5在膨脹機(jī)2的拖動(dòng)下發(fā)出交流電能，經(jīng)過機(jī)側(cè)變流器I 8和機(jī)側(cè)變流器II 9變換成直流電能，然后經(jīng)過網(wǎng)側(cè)變流器I 12和網(wǎng)側(cè)變流器II 13轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻率、同幅值的交流電能，并入電力系統(tǒng)大電網(wǎng)、并入工廠內(nèi)部的小電網(wǎng)或?yàn)楠?dú)立負(fù)載提供電能。
[0020]本實(shí)施例工作過程如下:工廠的廢熱或地?zé)岬鹊蜏責(zé)嵩?，溫度?0°以上以熱水的形式進(jìn)入蒸發(fā)器后加熱低沸點(diǎn)的介質(zhì)，液態(tài)低沸點(diǎn)介質(zhì)在受熱后變成氣態(tài)，經(jīng)管道推動(dòng)膨脹機(jī)2旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)5與膨脹機(jī)2 —起旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)完膨脹機(jī)2的氣態(tài)介質(zhì)經(jīng)管道回到冷凝器3，在冷水帶走氣態(tài)介質(zhì)的熱量后，氣態(tài)介質(zhì)變成液態(tài)，液態(tài)介質(zhì)再工質(zhì)泵4的壓力下回到蒸發(fā)器I中繼續(xù)循環(huán)。同時(shí)永磁同步發(fā)電機(jī)5在膨脹機(jī)2的拖動(dòng)下，產(chǎn)生交流電能，經(jīng)過所述永磁同步發(fā)電機(jī)5采用背靠背雙PWM變流器結(jié)構(gòu)，經(jīng)隔離變壓器16并入電力系統(tǒng)大電網(wǎng)、并入工廠內(nèi)部的小電網(wǎng)或?yàn)楠?dú)立負(fù)載提供電能。
[0021]上位機(jī)管理系統(tǒng)完成對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)及相關(guān)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，從機(jī)側(cè)變流器I 6和機(jī)側(cè)變流器II 7的控制器獲取當(dāng)前時(shí)刻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)實(shí)時(shí)檢測到的熱源溫度及流量、工質(zhì)泵4的壓力、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速等信息計(jì)算出膨脹機(jī)2的輸出功率(或輸出轉(zhuǎn)矩)反饋給機(jī)側(cè)變流器6 I和機(jī)側(cè)變流器II 7，以便機(jī)側(cè)變流器I 6和機(jī)側(cè)變流器II 7及時(shí)調(diào)整輸出功率，跟蹤膨脹機(jī)2的最大功率。機(jī)側(cè)變流器I 8和機(jī)側(cè)變流器II 9采用基于轉(zhuǎn)矩電流轉(zhuǎn)速比最大的功率追蹤控制方式。采用電壓電流雙閉環(huán)控制策略，同時(shí)，上位機(jī)通過調(diào)節(jié)流量、壓力等參數(shù)，使得膨脹機(jī)機(jī)2的轉(zhuǎn)速維持在高速高效區(qū)域，并使其基本穩(wěn)定。機(jī)側(cè)變流器I 8和機(jī)側(cè)變流器II 9與網(wǎng)側(cè)變流器I 12和網(wǎng)側(cè)變流器II 13之間通過CAN通信獲取對(duì)方當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)信息。
[0022]直流環(huán)節(jié)加能量卸放電路，在電網(wǎng)17電壓跌落時(shí)，低溫余熱發(fā)電變流系統(tǒng)能維持一段時(shí)間與電網(wǎng)電壓連接不解列，而且向電網(wǎng)電壓提供一定的無功功率幫助電網(wǎng)17恢復(fù)。
[0023]上位機(jī)管理系統(tǒng)通過檢測計(jì)算出膨脹機(jī)2的實(shí)時(shí)輸出數(shù)據(jù)，當(dāng)膨脹機(jī)的實(shí)時(shí)輸出功率超過設(shè)定很多時(shí)，所述儲(chǔ)氣罐21存儲(chǔ)相等氣壓的低沸點(diǎn)介質(zhì)蒸汽，通過所述上位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)出氣調(diào)節(jié)閥20，使得渦輪機(jī)的輸出功率維持恒定。
[0024]上列詳細(xì)說明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含與本案的專利范圍中。
【權(quán)利要求】
1.并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括蒸發(fā)器(I)、膨脹機(jī)(2)、冷凝器(3)、工質(zhì)泵(4)、永磁同步發(fā)電機(jī)(5)、機(jī)側(cè)電抗器I (6)、機(jī)側(cè)電抗器II (7)、機(jī)側(cè)變流器I⑶、機(jī)側(cè)變流器II (9)、直流母線I (10)、直流母線II (11)、網(wǎng)側(cè)變流器I (12)、網(wǎng)側(cè)變流器II (13)、LCL濾波器I (14)、LCL濾波器II (15)、隔離變壓器(16)、電網(wǎng)(17)、斷路器I(18)、斷路器II (19)、出氣調(diào)節(jié)閥(20)、儲(chǔ)氣罐(21)以及上位機(jī)管理系統(tǒng)；冷凝器(3)的輸出端通過工質(zhì)泵(4)連接到蒸發(fā)器(I);所述膨脹機(jī)(2)擁有與蒸發(fā)器(I)連接的膨脹機(jī)⑵進(jìn)口以及與冷凝器⑶連接的膨脹機(jī)⑵的出口 ；永磁同步發(fā)電機(jī)(5)臥式安裝時(shí)膨脹機(jī)(2 )被安裝在前軸伸或后軸伸，立式安裝時(shí)膨脹機(jī)(2 )被安裝在上方，膨脹機(jī)(2 )固定在發(fā)電機(jī)軸伸上驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；永磁同步發(fā)電機(jī)(5)設(shè)有兩套三相繞組，繞組經(jīng)過兩組機(jī)側(cè)電抗器I (6)和機(jī)側(cè)電抗器II (7)，連接到機(jī)側(cè)變流器I (8)和機(jī)側(cè)變流器II (9)，經(jīng)過直流母線I (10)和直流母線II(Il)連接到網(wǎng)側(cè)變流器I (12)和網(wǎng)側(cè)變流器II (13)，經(jīng)過LCL濾波器I (14)和LCL濾波器II (15)、斷路器I (18)和斷路器II (19)及三相隔離變壓器(16)接入電網(wǎng)(17);永磁同步發(fā)電機(jī)(5)在膨脹機(jī)(2)的拖動(dòng)下發(fā)出交流電能，經(jīng)過機(jī)側(cè)變流器I (8)和機(jī)側(cè)變流器II (9)變換成直流電能，然后經(jīng)過網(wǎng)側(cè)變流器I (12)和網(wǎng)側(cè)變流器II (13)轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻率、同幅值的交流電能，并入電力系統(tǒng)大電網(wǎng)、并入工廠內(nèi)部的小電網(wǎng)或?yàn)楠?dú)立負(fù)載提供電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:永磁同步發(fā)電機(jī)(5)臥式安裝時(shí)膨脹機(jī)(2)被安裝在前軸伸或后軸伸，直接用軸伸處的對(duì)稱雙平鍵傳遞能量，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述永磁同步發(fā)電機(jī)(5)可選定一套、兩套或多套獨(dú)立三相繞組，通過背靠背雙PWM變流器形成單個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)電能傳輸回路，經(jīng)隔離變壓器(16)并入電網(wǎng)(17);所述永磁同步發(fā)電機(jī)(5)可以由感應(yīng)發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)、永磁直流無刷發(fā)電機(jī)、開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)側(cè)變流器I (8)和機(jī)側(cè)變流器II (9)采用基于轉(zhuǎn)矩電流轉(zhuǎn)速比最大的功率追蹤控制方式或轉(zhuǎn)子磁鏈定向的轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)的矢量控制方式；網(wǎng)側(cè)變流器I (12)和網(wǎng)側(cè)變流器II (13)采用基于電壓定向電壓電流雙閉環(huán)矢量控制策略，通過鎖相環(huán)獲取電網(wǎng)相位和頻率信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)側(cè)變流器I (8)和機(jī)側(cè)變流器II (9)與網(wǎng)側(cè)變流器I (12)和網(wǎng)側(cè)變流器II (13)之間通過CAN通信獲取對(duì)方當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)、故障信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述并網(wǎng)型多回路低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述儲(chǔ)氣罐(21)存儲(chǔ)相等氣壓的低沸點(diǎn)介質(zhì)蒸汽，通過上位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)出氣調(diào)節(jié)閥(20)，使膨脹機(jī)(2)的輸出功率維持恒定。
【文檔編號(hào)】H02K7/18GK203859534SQ201320883764
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】黃晟, 張文娟, 王家堡, 廖武 申請(qǐng)人:湖南齊力達(dá)電氣科技有限公司