元18和單相交流電源11。
[0024]參照?qǐng)D2，風(fēng)機(jī)控制器2內(nèi)三相整流電路2-1為三相全橋不可控整流器，風(fēng)機(jī)輸出電壓檢測(cè)電路2-4為測(cè)量用三相電壓互感器，風(fēng)機(jī)輸出電流檢測(cè)電路2-5為測(cè)量用三相電流互感器，電池電量檢測(cè)電路2-7為直流帶變送電壓表。
[0025]參照?qǐng)D2，風(fēng)機(jī)剎車控制電路2-6，用電阻回流法追蹤最大電流，設(shè)風(fēng)機(jī)的額定功率為W，設(shè)風(fēng)機(jī)的額定電壓為U，首先通過W/U計(jì)算出風(fēng)機(jī)的額定輸出電流，一般的超速電流要設(shè)置的比額定電流稍微高一點(diǎn)，當(dāng)追蹤回流當(dāng)中的電流超過或者到達(dá)設(shè)定的極限值是就要實(shí)行剎車的功能。
[0026]參照?qǐng)D8，KA1、KA2、KA3為大功率電磁繼電器，風(fēng)力發(fā)電機(jī)I輸出的三相交流電A、B、C分別連接KA1、KA2、KA3的常閉觸點(diǎn)輸入端，KA1、KA2、KA3的常閉觸點(diǎn)輸出端連接三相整流電路，KA1、KA2、KA3的常開觸點(diǎn)連接在一起，KA1、KA2、KA3控制端連接計(jì)算機(jī)控制單元轉(zhuǎn)接端子33，計(jì)算機(jī)控制單元22控制KA1、KA2、KA3，風(fēng)機(jī)剎車功能的實(shí)施方法:當(dāng)風(fēng)速過高使風(fēng)力發(fā)電機(jī)I轉(zhuǎn)速超過預(yù)設(shè)剎車轉(zhuǎn)速時(shí)，計(jì)算機(jī)控制單元22逐漸增加Boost升壓電路中PWM信號(hào)的占空比，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)I電流增大，從而增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)I阻力，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)I轉(zhuǎn)速緩慢下降，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)I轉(zhuǎn)速下降足夠低時(shí)，KA1、KA2、KA3帶電吸合，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)I三相短路，這時(shí)電機(jī)線圈的電流增大，則電機(jī)線圈所產(chǎn)生的電磁阻抗增加，線圈的反向電磁阻抗與風(fēng)力發(fā)電機(jī)I旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力相抵消，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)I旋轉(zhuǎn)速度下降，達(dá)到剎車目的。
[0027]所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)I為磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)；所述計(jì)算機(jī)控制單元22為數(shù)字信號(hào)處理器，即DSP ;所述第一切換開關(guān)3包括三個(gè)兩開兩閉大功率電磁繼電器；所述第二切換開關(guān)5包括兩個(gè)兩開兩閉大功率電磁繼電器；所述第三切換開關(guān)7包括一個(gè)兩開兩閉大功率電磁繼電器、一條大功率連接導(dǎo)線；所述第一逆變單元4為三相逆變電路；所述三相逆變電路的原理為雙極性控制方式的SPWM ;所述交流負(fù)載6為三相交流負(fù)載；所述第一蓄電池組8、第二蓄電池組9包括多個(gè)蓄電池串聯(lián)和并聯(lián)；所述單相交流電源11為電網(wǎng)輸出的220V交流電；所述整流器10為單相全橋不可控整流器；所述三相交流電源12為電網(wǎng)輸出的380V交流電；所述整流器13為三相全橋不可控整流器；所述直流升壓電路16為BOOST升壓電路；所述直流降壓電路17為BUCK降壓電路；所述第四切換開關(guān)20包括四個(gè)兩開兩閉大功率電磁繼電器；所述直流負(fù)載25包括電力牽引、挖掘機(jī)械、需要調(diào)節(jié)直流電壓幅值使用的負(fù)載；所述第二逆變單元18為單相逆變電路；所述單相逆變電路的原理為雙極性控制方式的SPWM ;所述第五切換開關(guān)19包括一個(gè)兩開兩閉大功率電磁繼電器；所述系統(tǒng)顯示單元為觸摸屏；所述遠(yuǎn)傳模塊為3G-DUT。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于網(wǎng)電互補(bǔ)的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，它包括四部分組成，第一部分包括四條為交流負(fù)載提供電源的路徑；第二部分包括四條為直流負(fù)載提供電源的路徑；第三部分包括兩條為220V系統(tǒng)內(nèi)器件電源母線提供電源的路徑；第四部分包括電壓、電流、電量、相位、風(fēng)速、溫度、濕度檢測(cè)電路、系統(tǒng)顯示單元和遠(yuǎn)傳模塊； 所述第一部分的第一條路徑包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、第一切換開關(guān)、第一逆變單元、第二切換開關(guān)與交流負(fù)載電連接形成的離網(wǎng)風(fēng)機(jī)供電方式；所述第一部分的第二條路徑包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、第三切換開關(guān)、第一蓄電池組、第二蓄電池組、第一切換開關(guān)、第一逆變單元、第二切換開關(guān)與交流負(fù)載電連接形成的蓄電池組的供電方式；所述第一部分的第三條路徑包括單相交流電源、第一整流器、第一切換開關(guān)、第一逆變單元、第二切換開關(guān)與交流負(fù)載電連接形成的單相交流電源的供電方式；所述第一部分的第四條路徑包括三相交流電源、第二切換開關(guān)與交流負(fù)載電連接形成的三相交流電源供電方式； 所述第二部分的第一條路徑包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、第三切換開關(guān)、第一蓄電池組、第二蓄電池組、直流升壓電路、第四切換開關(guān)與直流負(fù)載電連接形成的蓄電池組供電方式；所述第二部分的第二條路徑包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、第三切換開關(guān)、第一蓄電池組、第二蓄電池組、直流降壓電路、第四切換開關(guān)與直流負(fù)載電連接形成的蓄電池組供電方式；所述第二部分的第三條路徑包括:單相交流電源、第一整流器、第四切換開關(guān)與直流負(fù)載電連接形成的單相交流電源供電方式；所述第二部分的第四條路徑包括三相交流電源、第二整流器、第四切換開關(guān)與直流負(fù)載電連接形成的三相交流電源供電方式； 所述第三部分的第一條220V系統(tǒng)內(nèi)器件電源母線電源路徑包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、第三切換開關(guān)、第一蓄電池組、第二蓄電池組、第二逆變單元與第五切換開關(guān)電連接；所述第三部分的第二條220V系統(tǒng)內(nèi)器件電源母線電源路徑包括:單相交流電源與第五切換開關(guān)電連接； 所述第四部分包括:三相電壓檢測(cè)電路、三相電流檢測(cè)電路、三相相位檢測(cè)電路、直流電壓檢測(cè)電路、直流電流檢測(cè)電路、單相電壓檢測(cè)電路、風(fēng)速檢測(cè)電路、溫濕度檢測(cè)電路、系統(tǒng)顯示單元、遠(yuǎn)傳模塊和風(fēng)機(jī)控制器內(nèi)檢測(cè)電路；其中風(fēng)機(jī)控制器內(nèi)檢測(cè)電路包括風(fēng)機(jī)輸出電壓檢測(cè)電路、風(fēng)機(jī)輸出電流檢測(cè)電路和電池電量檢測(cè)電路，所述電池電量檢測(cè)電路用于第一蓄電池組、第二蓄電池組內(nèi)電量的檢測(cè)；所述三相電壓檢測(cè)電路用于三相交流電每一相的電壓幅值輸出的檢測(cè)；三相電流檢測(cè)電路用于三相交流電與交流負(fù)載之間每一相的電流值的檢測(cè)；三相相位檢測(cè)電路用于三相交流電的相位差的檢測(cè)；直流電壓檢測(cè)電路用于直流負(fù)載的供電電壓檢測(cè)；直流電流檢測(cè)電路用于直流負(fù)載回路中的電流檢測(cè)；單相電壓檢測(cè)電路用于第二逆變單元輸出的單相交流電的電壓幅值檢測(cè)；風(fēng)速檢測(cè)電路用于環(huán)境風(fēng)速的檢測(cè)；溫濕度檢測(cè)電路用于環(huán)境溫度和濕度檢測(cè)；系統(tǒng)顯示單元與計(jì)算機(jī)控制單元通信，顯示第四部分包括的檢測(cè)電路參數(shù)；遠(yuǎn)傳模塊與計(jì)算機(jī)控制單元通信，將第四部分包括的檢測(cè)電路參數(shù)遠(yuǎn)傳至操作站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補(bǔ)的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)為磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補(bǔ)的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述風(fēng)機(jī)控制器包括三相整流電路、升壓電路、最大功率點(diǎn)跟蹤控制電路、風(fēng)機(jī)輸出電壓檢測(cè)電路、風(fēng)機(jī)輸出電流檢測(cè)電路、風(fēng)機(jī)剎車控制電路與電池電量檢測(cè)電路電連接；所述最大功率點(diǎn)跟蹤控制電路、風(fēng)機(jī)輸出電壓檢測(cè)電路、風(fēng)機(jī)輸出電流檢測(cè)電路、電池電量檢測(cè)電路、風(fēng)機(jī)剎車控制電路均通過計(jì)算機(jī)控制單元轉(zhuǎn)接端子與計(jì)算機(jī)控制單元電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補(bǔ)的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述計(jì)算機(jī)控制單元為DSP。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補(bǔ)的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述第一、第二逆變單元均為雙極性控制方式的SPWM。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補(bǔ)的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)顯示單元為觸摸屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)電互補(bǔ)的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征是，所述遠(yuǎn)傳模塊為 3G-DUT。
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于網(wǎng)電互補(bǔ)的風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，包括四部分組成，第一部分包括四條為交流負(fù)載提供電源的路徑；第二部分包括四條為直流負(fù)載提供電源的路徑；第三部分包括兩條為220V系統(tǒng)內(nèi)器件電源母線提供電源的路徑；第四部分包括電壓、電流、電量、相位、風(fēng)速、溫度、濕度檢測(cè)電路、系統(tǒng)顯示單元和遠(yuǎn)傳模塊。能夠?qū)L(fēng)機(jī)輸出的電能和電網(wǎng)輸出的電能有機(jī)的結(jié)合，利用嵌入式系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)切換開關(guān)，為多種負(fù)載提供不間斷的三相交流電源和可調(diào)的高壓直流電源，具有人機(jī)交互功能和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能。
【IPC分類】H02J9-08, H02J7-02, H02J7-00
【公開號(hào)】CN104539023
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510025689
【發(fā)明人】孫靈芳, 紀(jì)慧超, 李靜, 馮國亮, 徐源, 王恭
【申請(qǐng)人】東北電力大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日