CN103326650B - 一种发电机的自并励励磁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电机的自并励励磁系统，包括连接在斩波变换器的输入端的直流侧储释能元件；并联在直流侧储释能元件两端的储能装置，串联模块，输入端连接至发电机的输出端，串联模块的输出端与直流侧储释能元件连接；并联模块，输入端与串联模块连接，并联模块的输出端与直流侧储释能元件连接。本发明由串联模块、并联模块和直流侧储释能元件构成的整体结构能够补偿电压和电流，具有保障发电机高可靠励磁的作用；直流侧可以输出稳定的直流电，通过控制斩波变换器的占空比来调节励磁电压；储能装置可以提供不间断供电电源，提供稳定的励磁电压；当发生故障时，该整体结构具有很好的稳压能力，保证励磁电压稳定，大幅度提高了励磁系统的可靠性。

Description

一种发电机的自并励励磁系统

技术领域

本发明属于发电机励磁技术领域，更具体地，涉及一种发电机的自并励励磁系统。

背景技术

励磁系统是同步发电机的一个重要组成部分，直接影响发电机的运行特性，对电力系统的安全稳定运行具有重要作用。随着电力系统的发展，同步发电机的励磁方式从直流励磁机发展到采用交流励磁机加静止或旋转半导体整流器的励磁和自励式半导体励磁。

传统的自并励励磁系统是由励磁变压器、励磁调节器、整流器、励磁线圈，其中整流器是由晶闸管组成的三相桥。这种励磁系统虽然在现在应用最为广泛，但是却存在着一些缺点：由于晶闸管是半控器件，在换相时可能会出现换相失败的情况；发电机出口近端短路而故障切除时间较长，缺乏足够的强行励磁能力；当系统出现故障，电压长时间骤降时，不能为励磁绕组提供持续的稳定励磁电流。

发明内容

本发明的目的就是为了克服在系统故障时现有励磁系统的不足，而提供一种发电机自并励励磁系统；与现有技术相比，本励磁系统能够在系统出现故障，电压骤降时，维持直流励磁电流稳定，提高励磁系统的可靠性。

本发明提供的发电机的自并励励磁系统，包括发电机、励磁线圈和斩波变换器；还包括：连接在所述斩波变换器的输入端的直流侧储释能元件；储能装置，并联在所述直流侧储释能元件两端，用于当自并励励磁系统发生故障时吸收或释放直流侧的电能；串联模块，输入端连接至所述发电机的输出端，所述串联模块的输出端与所述直流侧储释能元件连接；以及并联模块，输入端与所述串联模块连接，所述并联模块的输出端与所述直流侧储释能元件连接；工作时，所述并联模块给所述斩波变换器的输入端提供补偿电流，所述串联模块给并联模块的输入端提供补偿电压。

更进一步地，所述串联模块包括依次连接的第一变压器和第一电压源变换器；第一变压器用于将发电机输出的三相交流电压进行降压变换后由二次侧输出；第一电压源变换器用于对第一变压器二次侧输出的电压进行整流并调整第一变压器二次侧的电压。

更进一步地，所述第一电压源变换器包括：依次串联连接的第一开关管和第三开关管，依次串联连接的第二开关管和第四开关管，与所述第一开关管反向并联的第一二极管，与所述第二开关管反向并联的第二二极管，与所述第三开关管反向并联的第三二极管，与所述第四开关管反向并联的第四二极管；所述第一开关管与所述第三开关管的串联连接端和所述第二开关管与所述第四开关管的串联连接端均作为所述第一电压源变换器的输入端；所述第一开关管的非串联连接端与所述第二开关管的非串联连接端连接后作为第一电压源变换器的第一输出端，所述第三开关管的非串联连接端与所述第四开关管的非串联连接端连接后作为第一电压源变换器的第二输出端。

更进一步地，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管为全控型器件。

更进一步地，所述并联模块包括依次连接的第二变压器和第二电压源变换器；第二变压器用于将第一变压器一次侧另一端输出的电压进行降压变换并由所述第二变压器的二次侧输出；第二电压源变换器用于对第二变压器二次侧输出的电压进行整流并调整第二变压器二次侧的电流。

更进一步地，所述串联模块的控制端、所述并联模块的控制端和所述斩波变换器的控制端均与所述励磁调节器连接，所述励磁调节器用于给所述串联模块、并联模块和所述斩波变换器提供控制信号。

更进一步地，所述第二电压源变换器包括：依次串联连接的第五开关管和第八开关管，依次串联连接的第六开关管和第九开关管，依次串联连接的第七开关管和第十开关管，与所述第五开关管反向并联的第五二极管，与所述第六开关管反向并联的第六二极管，与所述第七开关管反向并联的第七二极管，与所述第八开关管反向并联的第八二极管，与所述第九开关管反向并联的第九二极管，与所述第十开关管反向并联的第十二极管；所述第五开关管与所述第八开关管的串联连接端、所述第六开关管与所述第九开关管的串联连接端和所述第七开关管与所述第十开关管的串联连接端均作为所述第二电压源变换器的输入端；所述第五开关管的非串联连接端、所述第六开关管的非串联连接端与所述第七开关管的非串联连接端连接后作为所述第二电压源变换器的第一输出端；所述第八开关管的非串联连接端、所述第九开关管的非串联连接端和所述第十开关管的非串联连接端连接后作为所述第二电压源变换器的第二输出端。

更进一步地，所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管、所述第八开关管、所述第九开关管和所述第十开关管为全控型器件。

更进一步地，所述第一电压源变换器和第二电压源变换器的控制信号都是由励磁调节器的输出提供，励磁调节器根据电压源互感器和电流源互感器所测得的电压和电流输出调节信号。第一电压源变换器根据励磁调节器提供的调节信号来调节第一电压源变换器的控制角，来改变第一电压源变换器的输出；第二电压源变换器根据励磁调节器提供的调节信号来调节第二电压源变换器的触发角以改变第二电压源变换器的输出。

更进一步地，所述直流侧储释能元件为电容。

更进一步地，所述励磁线圈包括：灭磁开关、非线性电阻和励磁绕组；所述非线性电阻与励磁绕组并联后与所述灭磁开关串联。

本发明基于由补偿电压的串联模块、补偿电流的并联模块以及它们共用的直流侧储释能元件构成的整体结构的自并励励磁系统；可提供稳定的直流电，这种情况下励磁系统的励磁电压可理解为由恒压源通过斩波电路提供，即励磁电压的大小只与斩波电路的占空比有关，调节控制更为简单；在系统正常工作时，储能装置不工作，系统能够提供稳定的励磁电压；在发电机输出端出现故障时，直流侧电压过高或降低，储能装置能够吸收或释放电能，维持励磁电压稳定。另外，由于串联模块和并联模块中的电压源变换器使用的是全控型器件，直流侧在提供同步发电机直流励磁电流的同时，其交流侧可以根据需要向同步发电机端发出或吸收无功；由于全控型器件开关频率高，产生的谐波少；全控型整流桥在逆变时没有换相失败的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的发电机的自并励励磁系统的原理框图；

图2为本发明实施例提供的发电机的自并励励磁系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的发电机的自并励励磁系统中补偿电压的串联模块中电压源变换器具体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的发电机的自并励励磁系统中补偿电流的并联模块中电压源变换器具体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的发电机的自并励励磁系统中斩波器具体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的发电机的自并励励磁系统中励磁线圈结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种基于由补偿电压的串联模块、补偿电流的并联模块以及它们共用的直流侧储释能元件构成的整体结构的自并励励磁系统；在正常工作时能够提供稳定的励磁电压，在发电机输出端出现故障时，除去其本身的短时稳压作用，储能装置工作，保持励磁电压稳定。

图1示出了本发明实施例提供的发电机的自并励励磁系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

发电机的自并励励磁系统包括发电机、励磁线圈30和斩波变换器20和整体结构10；其中整体结构10包括：直流侧储释能元件、储能装置15、串联模块和并联模块；直流侧储释能元件连接在斩波变换器20的输入端，储能装置15并联在直流侧储释能元件两端，用于当自并励励磁系统发生故障时吸收或释放直流侧的电能；串联模块的输入端连接至所述发电机的输出端，串联模块的输出端与所述直流侧储释能元件连接；并联模块的输入端与串联模块连接，并联模块的输出端与直流侧储释能元件连接；工作时，并联模块给所述斩波变换器的输入端提供补偿电流，串联模块给并联模块的输入端提供补偿电压；当该励磁系统正常工作时，由串联模块、并联模块和直流侧储释能元件构成的整体结构10为斩波变换器20提供稳定的直流电压，再经由斩波变换器20供给励磁线圈；当发电机输出端出现故障时，由补偿电压的串联模块、补偿电流的并联模块以及它们共用的直流侧储释能元件构成的整体结构10具有很好的稳压功能，能够短时稳定电压，储能装置15可以提供不间断供电电源，能够提高励磁系统的可靠性。

在本发明实施例中，直流侧储释能元件可以为电容C。

在本发明实施例中，直流侧储释能元件并联的储能装置15在正常情况下一般不工作，当发电机输出端故障，直流侧出现过电压时，储能装置15能够吸收直流侧部分电能；当直流侧电压下降时，又能够释放直流侧电能，提高直流侧电压，从而起到稳压的作用。其中，储能装置15可以采用超级电容器、储能电池等。

在本发明实施例中，串联模块包括依次连接的第一变压器11和第一电压源变换器13；第一变压器11用于将发电机输出的三相交流电压进行降压变换后由第一变压器11二次侧输出；第一变压器11还用于将发电机与第一电压源变换器13进行隔离。第一电压源变换器13用于对第一变压器11二次侧输出的电压进行整流并调整第一变压器11二次侧的电压。第一电压源变换器13是根据励磁调节器40的调节信号进行对电压整流的控制。

在本发明实施例中，并联模块包括依次连接的第二变压器12和第二电压源变换器14；第二变压器12用于将第一变压器11一次侧另一端输出的电压进行降压变换并由第二变压器12的二次侧输出；第二变压器12还用于将第二电压源变换器14与第一变压器11进行隔离；第二电压源变换器14用于对第二变压器12二次侧输出的电压进行整流并调整第二变压器12二次侧的电流。第二电压源变换器14是根据励磁调节器40的调节信号进行对电压整流的控制。

在本发明实施例中，第一电压源变换器13和第二电压源变换器14的控制信号可以是外部的控制信号，也可以是由励磁调节器40给出的控制信号；当第一电压源变换器13和第二电压源变换器14的控制信号都是由励磁调节器40的输出提供时，励磁调节器40根据电压源互感器TV和电流源互感器TA所测得的电压和电流输出调节信号。第一电压源变换器13根据励磁调节器40提供的调节信号来调节第一电压源变换器13的控制角，来改变第一电压源变换器13的输出；第二电压源变换器14根据励磁调节器40提供的调节信号来调节第二电压源变换器14的触发角以改变第二电压源变换器14的输出。

与传统的励磁系统相比，本发明当中将传统的整流装置用补偿电压的串联模块、补偿电流的并联模块以及它们共用的直流侧储释能元件代替，上述三个模块构成的整体结构能够补偿电压和电流，具有保障发电机高可靠励磁的作用；直流侧可以输出稳定的直流电，只需控制斩波变换器的占空比就能够调节励磁电压；励磁电压的大小只与斩波电路的占空比有关，调节控制更为简单。电容侧并联的储能装置能够起到不间断供电的作用。因此，在正常的励磁过程中，本系统可以提供稳定的励磁电压；当发电机输出端出现故障时，由补偿电压的串联模块、补偿电流的并联模块以及它们共用的直流侧储释能元件构成的整体结构具有很好的稳压能力，能够保证励磁电压稳定，提高了励磁系统的可靠性。

综上所述，本发明由于串、并联模块中的电压源变换器使用的是全控型器件，因此本发明具有基于全控型器件的新型励磁系统所具有的优势：直流侧在提供同步发电机直流励磁电流的同时，其交流侧可以根据需要向同步发电机端发出或吸收无功；由于全控型器件开关频率高，产生的谐波少；全控型整流桥在逆变时没有换相失败的问题。

为了更进一步说明本发明实施例提供的发电机自并励励磁系统，现结合图2详述如下：

发电机自并励励磁系统包括：第一变压器11、第二变压器12、第一电压源变换器13、第二电压源变换器14、直流侧电容C和储能装置15、斩波变换器20、励磁线圈30、励磁调节器40、发电机、电流互感器TA、电压互感器TV；第一变压器11的一次侧的一端与发电机的输出端相连，第一变压器11的一次侧的另一端与第二变压器12的一次侧相连，第一变压器11的二次侧与第一电压源变换器13的输入端相连，第一电压源变换器13的输出端与直流侧电容C的一端相连，第二变压器12的二次侧与第二电压源变换器14的输入端相连，第二电压源变换器14的输出端与直流侧电容C的另一端相连，储能装置与直流侧电容C并联，励磁调节器40通过电流互感器TA和电压互感器TV与发电机输出端相连，励磁调节器40通过TA、TV获得的电流和电压信号调节斩波变换器20的占空比，并作为第一电压源变换器13和第二电压源变换器14的控制信号，斩波变换器20的输出端与励磁线圈30的输入端相连，励磁线圈30对发电机进行励磁。由第一变压器11、第一电源变换器13、第二变压器12、第二电压源变换器14和它们共用的直流侧电容C以及与直流侧电容C并联的储能装置15所构成的整体结构10代替了普通自并励励磁系统中的整流装置，能够补偿电压和电流，具有保障发电机高可靠励磁的作用，而且在系统发生短路故障时，能够提供较长时间的稳定励磁电压，储能装置能够充当不间断电源，是励磁电压更长时间的稳定。

补偿电压的串联模块是由第一变压器11、第一电压源变换器13构成，补偿电流的并联模块是由第一变压器12、第一电压源变换器14构成。第一变压器11用于将发电机与第一电压源变换器13隔离，第一电压源变换器13用于对第一变压器11二次侧输出的电压进行整流进而调整第一变压器11一次侧的电压；第一变压器11的一次侧的一端从发电机输出端获得交流三相电压，经过第一变压器11的一次侧的另一端输出给第二变压器12，从第一变压器11的二次侧输出给第一电压源变换器13；第二变压器12用于将第一变压器11与第二电压源变换器14隔离，通过控制第二电压源变换器14使得第二变压器12的输出电流与第二电压源变换器14的输出电流之间的电流差值等于第二变压器12的输入电流中谐波分量的电流值以及无功分量的电流值，从而实现直流侧的电流补偿。通过控制第一电压源变换器13使得第一变压器11一次侧的一端的电压V_i与另一端的电压V_o之间的电压差ΔV等于电压V_i中谐波分量的电压值，从而实现对第二变压器12的一次侧的电压补偿。至于如何去控制第一电压源变换器13和第二电压源变换器14是本领域普通技术人员公知的常识，在此不再详述。

需要串联模块补偿第二变压器12一次侧的电压，使第二变压器12一次侧的电压构成三相对称，使得并联模块输出的电流稳定；串联模块还可补偿第二变压器12二次侧的电压，同样可以使得第二变压器12二次侧的电压构成三相对称，并联模块输出的电流稳定；但是由于第二变压器12二次侧的电流较大，补偿其电压的成本略高。

本发明发电机励磁系统的工作原理是：当系统正常工作时，由补偿电压的串联模块、补偿电流的并联模块以及它们共用的直流侧储释能元件构成的整体结构调节电压，从直流侧输出稳定的直流电压，经过斩波器供给励磁线圈，对发电机励磁进行控制；当发电机输出端发生故障时，电压长时间骤降，上述三个模块构成的整体结构能够保持电压稳定，而且储能装置对励磁绕组供电，使励磁系统能够正常工作。

在本发明实施例中，第一电压源变换器13可以是单相全桥电路，由两个桥臂构成，每个桥臂均是由两个全控型器件IGBT串联构成，每个全控型器件都有一个二极管与之并联。具体电路如图3所示，第一电压源变换器13包括：依次串联连接的第一开关管T1和第三开关管T3，依次串联连接的第二开关管T2和第四开关管T4，与所述第一开关管T1反向并联的第一二极管D1，与所述第二开关管T2反向并联的第二二极管D2，与所述第三开关管T3反向并联的第三二极管D3，与所述第四开关管T4反向并联的第四二极管D4；第一开关管T1与所述第三开关管T3的串联连接端和所述第二开关管T2与所述第四开关管T4的串联连接端均作为第一电压源变换器13的输入端；第一开关管T1的非串联连接端与所述第二开关管T2的非串联连接端连接后作为第一电压源变换器的第一输出端，第三开关管T3的非串联连接端与所述第四开关管T4的非串联连接端连接后作为第一电压源变换器13的第二输出端。

其中，第一电压源变换器13中第一个桥臂由开关管T1和开关管T3串联构成，第二个桥臂由开关管T2和开关管T4串联构成，二极管D1与开关管T1反向并联，二极管D2与开关管T2反向并联，二极管D3与开关管T3反向并联，二极管D4与开关管T4反向并联。根据励磁调节器40的输出信号，调节第一电压源变换器13的控制角改变其输出，能够实现按相补偿电压，可根据需要对其进行移相控制，有利于保证交流励磁电压正常。

作为本发明的一个实施例，第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3和第四开关管T4为全控型器件，例如IGBT。由于使用了全控型器件，直流侧在提供同步发电机直流励磁电流的同时，其交流侧可以根据需要向同步发电机端发出或吸收无功；开关频率高，产生的谐波少；整流桥在逆变时没有换相失败的问题。

在本发明实施例中，第一电压源变换器13还可以为三相三桥臂结构，开关器件数量较少，容易实现三相电压同时补偿，但实现按相补偿电压较为困难。

在本发明实施例中，第二电压源变换器14是三相三桥臂电路，每个桥臂均是由两个全控型器件IGBT串联构成，每个全控型器件都有一个二极管与之并联。具体电路如图4所示，第二电压源变换器14包括：依次串联连接的第五开关管T5和第八开关管T8，依次串联连接的第六开关管T6和第九开关管T9，依次串联连接的第七开关管T7和第十开关管T10，与第五开关管T5反向并联的第五二极管D5，与第六开关管T6反向并联的第六二极管D6，与第七开关管T7反向并联的第七二极管D7，与第八开关管T8反向并联的第八二极管D8，与第九开关管T9反向并联的第九二极管D9，与第十开关管T10反向并联的第十二极管D10；第五开关管T5与所述第八开关管T8的串联连接端、所述第六开关管T6与所述第九开关管T9的串联连接端和所述第七开关管T7与所述第十开关管T10的串联连接端均作为第二电压源变换器14的输入端；第五开关管T5的非串联连接端、第六开关管T6的非串联连接端与第七开关管T7的非串联连接端连接后作为第二电压源变换器14的第一输出端；第八开关管T8的非串联连接端、第九开关管T9的非串联连接端和所述第十开关管T10的非串联连接端连接后作为第二电压源变换器14的第二输出端。

其中，第一个桥臂由开关管T5和开关管T8串联构成，第二个桥臂由开关管T6和开关管T9串联构成，第三个桥臂由开关管T7和开关管T10串联构成，二极管D5与开关管T5反向并联，二极管D6与开关管T6反向并联，二极管D7与开关管T7反向并联，二极管D8与开关管T8反向并联，二极管D9与开关管T9反向并联，二极管D10与开关管T10反向并联。根据励磁调节器40的输出信号控制每个开关管的触发角来调节第二电压源变换器14的输出。

作为本发明的一个实施例，第五开关管T5、所述第六开关管T6、所述第七开关管T7、所述第八开关管T8、所述第九开关管T9和第十开关管T10为全控型器件；例如IGBT。由于使用了全控型器件，直流侧在提供同步发电机直流励磁电流的同时，其交流侧可以根据需要向同步发电机端发出或吸收无功；开关频率高，产生的谐波少；整流桥在逆变时没有换相失败的问题。

如图5所示，斩波变换器模块20是H桥型斩波变换器，由两个桥臂构成，每个桥臂均是由两个全控型器件IGBT串联构成，每个全控型器件都有一个二极管与之并联。第一个桥臂由开关管T11和开关管T13串联构成，第二个桥臂由开关管T12和开关管T14串联构成，二极管D11与开关管T11反向并联，二极管D12与开关管T12反向并联，二极管D13与开关管T13反向并联，二极管D14与开关管T14反向并联。该模块实现对励磁电流的控制，通过励磁调节器40根据捕获到的电压和电流来调节斩波变换器的占空比。这种结构输出的直流电压和电流的大小、方向均可控，能够实现四象限DC/DC变换。

如图6所示，励磁线圈30包括灭磁开关MK、非线性电阻R和励磁绕组GEW，非线性电阻R与励磁绕组GEW并联后与灭磁开关MK串联构成的端口与斩波变换器20的输出端相连。当对发电机进行励磁时，开关MK闭合，对励磁线圈GEW供电，进行励磁；当灭磁时，如果系统没有发生故障，则由补偿电压的串联模块，补偿电流的并联模块以及直流侧储释能元件C这三部分共同构成的整体本身就可以达到灭磁的目的；但当这一部分出现故障时，就需要打开灭磁开关MK，将转子绕组内的磁场能量消耗在非线性电阻R上。

本发明将补偿电压的串联模块、补偿电流的并联模块以及它们共用的直流侧储释能元件构成的整体结构能够补偿电压和电流，具有保障发电机高可靠励磁的作用；直流侧可以输出稳定的直流电，只需控制斩波变换器的占空比就能够调节励磁电压；电容侧并联的储能装置能够起到不间断供电的作用。因此，在正常的励磁过程中，本系统可以提供稳定的励磁电压；当发电机升压变压器输出侧出现故障时，由补偿电压的串联模块、补偿电流的并联模块以及它们共用的直流侧储释能元件构成的整体结构具有很好的稳压能力，储释能元件可以提供不间断电源，能够保证励磁电压稳定，提高了励磁系统的可靠性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发电机的自并励励磁系统，包括发电机、励磁线圈、励磁调节器和斩波变换器；其特征在于，还包括：

连接在所述斩波变换器的输入端的直流侧储释能元件；

储能装置，并联在所述直流侧储释能元件两端，用于当自并励励磁系统发生故障时吸收或释放直流侧的电能；

串联模块，输入端连接至所述发电机的输出端，所述串联模块的输出端与所述直流侧储释能元件连接；

并联模块，输入端与所述串联模块连接，所述并联模块的输出端与所述直流侧储释能元件连接；所述并联模块用于给所述斩波变换器的输入端提供补偿电流，所述串联模块用于给所述并联模块的输入端提供补偿电压；

所述串联模块包括依次连接的第一变压器和第一电压源变换器；

所述第一变压器用于将发电机输出的三相交流电压进行降压变换后由所述第一变压器的二次侧输出；所述第一电压源变换器用于对所述第一变压器二次侧输出的电压进行整流并调整第一变压器二次侧的电压；

所述并联模块包括依次连接的第二变压器和第二电压源变换器；

所述第二变压器用于将所述第一变压器一次侧输出的电压进行降压变换并由所述第二变压器的二次侧输出；所述第二电压源变换器用于对所述第二变压器二次侧输出的电压进行整流并调整所述第二变压器二次侧的电流。

2.如权利要求1所述的自并励励磁系统，其特征在于，所述第一电压源变换器包括：依次串联连接的第一开关管和第三开关管，依次串联连接的第二开关管和第四开关管，与所述第一开关管反向并联的第一二极管，与所述第二开关管反向并联的第二二极管，与所述第三开关管反向并联的第三二极管，与所述第四开关管反向并联的第四二极管；

所述第一开关管与所述第三开关管的串联连接端和所述第二开关管与所述第四开关管的串联连接端均作为所述第一电压源变换器的输入端；

所述第一开关管的非串联连接端与所述第二开关管的非串联连接端连接后作为第一电压源变换器的第一输出端；

所述第三开关管的非串联连接端与所述第四开关管的非串联连接端连接后作为第一电压源变换器的第二输出端。

3.如权利要求2所述的自并励励磁系统，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管为全控型器件。

4.如权利要求1所述的自并励励磁系统，其特征在于，所述第二电压源变换器包括：

依次串联连接的第五开关管和第八开关管，依次串联连接的第六开关管和第九开关管，依次串联连接的第七开关管和第十开关管，与所述第五开关管反向并联的第五二极管，与所述第六开关管反向并联的第六二极管，与所述第七开关管反向并联的第七二极管，与所述第八开关管反向并联的第八二极管，与所述第九开关管反向并联的第九二极管，与所述第十开关管反向并联的第十二极管；

所述第五开关管与所述第八开关管的串联连接端、所述第六开关管与所述第九开关管的串联连接端和所述第七开关管与所述第十开关管的串联连接端均作为所述第二电压源变换器的输入端；

所述第五开关管的非串联连接端、所述第六开关管的非串联连接端与所述第七开关管的非串联连接端连接后作为所述第二电压源变换器的第一输出端；

所述第八开关管的非串联连接端、所述第九开关管的非串联连接端和所述第十开关管的非串联连接端连接后作为所述第二电压源变换器的第二输出端。

5.如权利要求4所述的自并励励磁系统，其特征在于，所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管、所述第八开关管、所述第九开关管和所述第十开关管为全控型器件。

6.如权利要求1-5任一项所述的自并励励磁系统，其特征在于，所述串联模块的控制端、所述并联模块的控制端和所述斩波变换器的控制端均与所述励磁调节器连接，所述励磁调节器用于给所述串联模块、并联模块和所述斩波变换器提供控制信号。

7.如权利要求1-5任一项所述的自并励励磁系统，其特征在于，所述直流侧储释能元件为电容。

8.如权利要求1-5任一项所述的自并励励磁系统，其特征在于，所述励磁线圈包括：灭磁开关、非线性电阻和励磁绕组；所述非线性电阻与励磁绕组并联后与所述灭磁开关串联。