一种海上永磁垂直轴风力发电系统及其逆变控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种海上永磁垂直轴风力发电系统及其逆变控制方法，其系统包括共用一个电力传输线路的多个永磁垂直轴风力发电机、整流器、逆变器、浮式基础平台。其逆变器采用滑模控制器设计，对永磁垂直轴风力发电机转速外环和电流内环分别选择线性滑模面；其浮式基础平台由多个相互固定联接的浮子件构成，各浮筒间用钢管进行固定联接，浮筒下面采用悬链线系泊系统。本发明专利技术实现了最大功率跟踪，兼顾了最大功率系数，根据负载大小控制发电机转速，并能快速地跟踪负载变换，通过判断发电机转速的稳定性来修改转速设定值。

【技术实现步骤摘要】
一种海上永磁垂直轴风力发电系统及其逆变控制方法
本专利技术属于海上风电
，尤其涉及一种海上永磁垂直轴风力发电系统及其逆变控制方法。
技术介绍
随着人们对石油，煤炭，天然气等能源的大量使用，使得这些不可再生能源的储备量越来越少，而且这些能源的燃烧会带来对环境的污染，因此对像风能这样的清洁可再生能源的开发利用成了人们的热点研究内容。风力发电机主要分为水平轴和垂直轴两种。由于水平轴风力发电机自身固有的特点，使得其制造成本和运营维护成本都较高，且水平轴风力发电机需要发电机正对着风向才能使风能利用率最大化，若风向偏离40°，风能利用率将下降50％。而垂直轴风力发电机可以接受360°方向的来风，可以更好地提高风能的利用率。而且，垂直轴风力发电系统的发电机和齿轮箱均安装在底部，其重心低，稳定性好，安装维护方便。永磁垂直轴风力发电机由永磁铁励磁，无需外加励磁装置，可减少励磁损耗，系统无需从电网吸收无功功率来改善电网的功率因素，因此其应用较为广泛。但是，由于永磁垂直轴风力发电系统漂浮运行于环境复杂的海上，其风机及其整体结构物不但易受到风浪等环境因素的影响，而且还会互相之间产生干扰，极易导致系统能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上永磁垂直轴风力发电系统，其特征在于，包括共用一个电力传输线路的多个永磁垂直轴风力发电机、整流器、逆变器、浮式基础平台；所述的逆变器采用滑模控制器设计，对永磁垂直轴风力发电机转速外环和电流内环分别选择线性滑模面；所述的浮式基础平台包括多个相互固定联接的浮子件；在每个所述的浮子件上安装有一个永磁垂直轴风力发电机。

【技术特征摘要】
1.一种海上永磁垂直轴风力发电系统，其特征在于，包括共用一个电力传输线路的多个永磁垂直轴风力发电机、整流器、逆变器、浮式基础平台；所述的逆变器采用滑模控制器设计，对永磁垂直轴风力发电机转速外环和电流内环分别选择线性滑模面；所述的浮式基础平台包括多个相互固定联接的浮子件；在每个所述的浮子件上安装有一个永磁垂直轴风力发电机。2.根据权利要求1所述的一种海上永磁垂直轴风力发电系统，其特征在于，所述的浮式基础平台包括六个相互固定联接的浮子件；在每个所述的浮子件上安装有一个永磁垂直轴风力发电机。3.根据权利要求1或2所述的一种海上永磁垂直轴风力发电系统，其特征在于，所述的浮式基础平台的浮子件采用浮筒结构，各浮筒间用钢管进行固定联接；浮筒下面采用悬链线系泊系统。4.根据权利要求1或2所述的一种海上永磁垂直轴风力发电系统，其特征在于，所述的永磁垂直轴风力发电机系统的发电机为直驱式永磁垂直轴发电机，包括数个用连接杆件与永磁垂直轴发电机轴相连的叶片。5.一种海上永磁垂直轴风力发电系统逆变控制方法，其特征在于，采用滑模变结构控制器设计逆变器，对永磁垂直轴发电机转速外环和电流内环分别选择线性滑模面，来实现最大功率跟踪、兼顾最大功率系数，且根据负载大小控制发电机转速，快速跟踪负载变换，从而通过判断发电机转速的稳定性来修改转速设定值；所述的滑模变结构控制器设计，包括分别对转速、交轴电流、直轴电流的滑模控制器设计。6.根据权利要求5所述的一种海上永磁垂直轴风力发电系统逆变控制方法，其特征在于，所述的对转速的滑模控制器设计，其步骤包括：(6.1)设定转速滑模控制器的控制目标为：实现最大功率点跟踪MPPT要求，转速控制器跟踪给定速度ωr*，滑模变结构控制器输入为误差状态，即eω＝ωr*-ωr，转速滑模的控制量u＝iq，则转速误差系统的方程为：其中，ωr为转子转速；J为转动惯量；T...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰，崔海林，潘荣睿，孙佳明，吕艳腾，于唯楚，张福特，沈威，张瀚文，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32