一种面向双向Boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统及方法与流程

本申请涉及风力发领域，具体地说涉及一种基面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统及方法。

背景技术：

1、我国拥有较丰富的风力资源，目前大型风力发电机获得了广泛应用，并都采用并网运行方式。在我国农村、岛屿等地区一般风力较小不适合大型风力发电机应用，小型风力发电机可以很好的利用这些地区的风力资源，但它们大部分都是独立离网运行，风机发出的电能储存在蓄电池中，然后通过逆变器逆变给用户使用，这样会损失较多的电能，使用效率不高，并且蓄电池不仅增加使用成本还带来环境污染。在有低压电网的地区可以将小型风机的输出电能通过并网逆变器并入低压电网。

2、现有并网方式增加了逆变器的成本、体积和电路的复杂性,同时降低了其效率。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统及方法，快速的跟踪电网电压，达到相应的精度，满足并网要求。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统，包括与小型风力发电机相连接的整流单元，所述整流单元连接双向boost逆变器，所述双向boost逆变器通过并网开关连接到低压电网，所述双向boost逆变器上还连接并网滑模控制器，并网滑模控制器调节双向boost逆变器输出电压使其满足并网要求并接入到低压电网。

4、所述双向boost逆变器包括对称设置的第一boost逆变器和第二boost逆变器。

5、所述第一boost逆变器包括滤波电感l1，滤波电感l1连接并联设计的续流二极管d1和续流二极管d2，续流二极管d1连接开关管vm1，续流二极管d2连接开关管vm2，开关管vm1和开关管vm2之间连接滤波电容c1，所述第二boost逆变器包括滤波电感l2，滤波电感l2连接并联设计的续流二极管d3和续流二极管d4，续流二极管d3连接开关管vm3，续流二极管d4连接开关管vm4，开关管vm3和开关管vm4之间连接滤波电容c2。

6、所述整流单元与双向boost逆变器的正负极连接点之间还设置有电容c。

7、所述并网滑模控制器包括第一并网滑模控制器和第二并网滑模控制器，所述第一并网滑模控制器采集第一boost逆变器输出的电容电压v1和电杆电流i1以及低压电网的电压信息用以控制开关管vm1和开关管vm2的导通和关断，所述第二并网滑模控制器采集第二boost逆变器输出的电容电压v2和电杆电流i2以及低压电网的电压信息用以控制开关管vm3和开关管vm4的导通和关断。

8、第二方面，本申请实施例提供一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网方法，包括以下具体步骤：

9、将小型风力发电机发出的三相交流电经二极管三相桥整流单元整流成直流电；

10、经过整流单元整流的直流电输入到双向boost逆变器；

11、获取电网的电压信息，利用双向boost逆变器开关管导通和关断调节双向boost逆变器输出电压，使输出电压满足并网要求，实现小型永磁风力发电机并网发电。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：快速的跟踪电网电压，达到相应的精度，满足并网要求。对电网电压的变化有较好的跟踪效果。系统对参数摄动以及外部扰动具有很好的鲁棒性。

技术特征：

1.一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统，其特征在于，包括与小型风力发电机相连接的整流单元，所述整流单元连接双向boost逆变器，所述双向boost逆变器通过并网开关连接到低压电网，所述双向boost逆变器上还连接并网滑模控制器，并网滑模控制器调节双向boost逆变器输出电压使其满足并网要求并接入到低压电网。

2.根据权利要求1所述的一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统，其特征在于，所述双向boost逆变器包括对称设置的第一boost逆变器和第二boost逆变器。

3.根据权利要求2所述的一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统，其特征在于，所述第一boost逆变器包括滤波电感l1，滤波电感l1连接并联设计的续流二极管d1和续流二极管d2，续流二极管d1连接开关管vm1，续流二极管d2连接开关管vm2，开关管vm1和开关管vm2之间连接滤波电容c1，所述第二boost逆变器包括滤波电感l2，滤波电感l2连接并联设计的续流二极管d3和续流二极管d4，续流二极管d3连接开关管vm3，续流二极管d4连接开关管vm4，开关管vm3和开关管vm4之间连接滤波电容c2。

4.根据权利要求3所述的一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统，其特征在于，所述整流单元与双向boost逆变器的正负极连接点之间还设置有电容c。

5.根据权利要求3所述的一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统，其特征在于，所述并网滑模控制器包括第一并网滑模控制器和第二并网滑模控制器，所述第一并网滑模控制器采集第一boost逆变器输出的电容电压v1和电杆电流i1以及低压电网的电压信息用以控制开关管vm1和开关管vm2的导通和关断，所述第二并网滑模控制器采集第二boost逆变器输出的电容电压v2和电杆电流i2以及低压电网的电压信息用以控制开关管vm3和开关管vm4的导通和关断。

6.一种面向双向boost逆变器的小型风力发电机滑模并网方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

技术总结
本申请涉及一种面向双向Boost逆变器的小型风力发电机滑模并网系统及方法，系统包括与小型风力发电机相连接的整流单元，所述整流单元连接双向Boost逆变器，所述双向Boost逆变器通过并网开关连接到低压电网，所述双向Boost逆变器上还连接并网滑模控制器，并网滑模控制器调节双向Boost逆变器输出电压使其满足并网要求并接入到低压电网。本申请可以快速的跟踪电网电压，达到相应的精度，满足并网要求。

技术研发人员：艾涛,操燕春,李新民,程良立,向北,张思敏,贺俊雄,宋怡桥,余海洋,程铭
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司黄冈供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15