1.本发明公开了一种单相自激风力发电系统,系统由三相鼠笼电动机、固定励磁电容以及可调励磁电容共同构成励磁柔性可调的单相自激发电机;鼠笼电动机定子绕组星型联接,固定励磁电容与两绕组相连,并以电容容值中间为单相电源N线,可调励磁电容与另一绕组耦合后作为电源L线;交流负载与双向PWM变流器并联共同耦合与发电机定子绕组相连;双向变流器和蓄电池构成了发电机端口电压频率和幅值的调整机构,主要用于调节发电机电压频率恒定,并在可调励磁电容端口电压控制饱和后,协同控制发电机端口电压。
2.权利要求1所述单相自激风力发电系统存在励磁供给模态、恒频整流储能模态、恒频逆变补偿模态、恒频恒压逆变模态以及变频变压风能捕获模态五种工作状态,发电系统工作模态主要由风速、负荷以及蓄电池荷电状态共同决定。
3.权利要求1所述可调励磁电容由固定容值和可调容值两部分组成,可调容值部分由IGBT对励磁电容容值实施调控,调整策略采用单相dq坐标下的发电机端口电压参考的PI跟踪控制器实现。
4.权利要求1所述双向变流器和蓄电池共同构成发电机端口电压频率调整机制,双向变流器实时依据外界工况调整整流或逆变状态,同时结合蓄电池端口电压和电流的检测,实时改变消纳或补偿功率大小;双向变流器控制是基于同步旋转坐标系下单相电流有功和无功解耦,并分别基于有功无功电流参考的PI跟踪控制实现,其中有功电流参考由频率参考fref 的PI跟踪控制设置的;而无功电流参考则基于Udref 的PI跟踪控制器设置,其值为PI控制输出超过饱和限定部分。