[發(fā)明專利]在干線供電電壓暫降期間注入無功電流的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680005399.6
• 申請(qǐng)日: 2006-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN101142731A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何塞伊格納西奧·略倫特岡薩雷斯;曼努埃爾·比謝爾斯吉克索特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;F03D9/00;H02J3/16
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黃威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)路電壓暫降時(shí)向連接有一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)的網(wǎng)絡(luò)上注入無功功率的方法和裝置，尤其用于在風(fēng)力發(fā)電廠的應(yīng)用。

背景技術(shù)

在風(fēng)力渦輪機(jī)等發(fā)電機(jī)的電廠輸出處的電網(wǎng)連接上，可能出現(xiàn)“電壓暫降”，電壓暫降包括由網(wǎng)絡(luò)上的故障導(dǎo)致的電壓突然下降，其導(dǎo)致電壓暫降區(qū)或恒定降低，以及當(dāng)導(dǎo)致暫降的故障解除時(shí)電壓升高的上升區(qū)，二者都具有依賴于所出現(xiàn)的電壓暫降確定的持續(xù)時(shí)間。由于網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求，在電壓暫降期間需要機(jī)器所需的時(shí)變無功功率注入，以重建電壓并減小所述暫降的影響。

在此情況下，電網(wǎng)行業(yè)協(xié)會(huì)定義了在電壓暫降期間應(yīng)該向網(wǎng)絡(luò)上注入的無功功率值的曲線。這些曲線根據(jù)檢測(cè)到的暫降深度給出無功功率值。

在該技術(shù)中存在已知的裝置，利用該裝置以可在幾分或幾秒的時(shí)間范圍內(nèi)改變的可變?cè)O(shè)置持續(xù)注入無功功率。

然而，利用這種裝置不能使要注入的無功功率在非常短的時(shí)間段內(nèi)適于可變的網(wǎng)絡(luò)電壓。另外，這種已知裝置被設(shè)計(jì)為具有限于其額定容量的兩倍或三倍的過載容量，這使得其大功率的應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)上不切實(shí)際。

本發(fā)明目的在于為該問題提供一種解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一方面提出一種當(dāng)出現(xiàn)電壓暫降時(shí)向連接有一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)的網(wǎng)絡(luò)上注入無功功率的方法，該方法包括以下步驟：

-持續(xù)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)電壓的幅度和相位；

-當(dāng)檢測(cè)到單相、兩相或三相電壓暫降時(shí)，在電壓暫降持續(xù)期間以與其幅度成比例地可變方式向網(wǎng)絡(luò)上的單相或多相注入無功功率，吸收必要的有功功率。

該方法使能在檢測(cè)到非常短的時(shí)間間隔內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)電壓變化時(shí)注入行業(yè)協(xié)會(huì)所要求的功率，并且即使在非常短的時(shí)間范圍內(nèi)也可以改變所注入的無功功率的幅度。

其次，本發(fā)明提出一種用于對(duì)中壓網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行上述方法的裝置，該裝置包括以下主要組件：

-中壓開關(guān)；

-低壓/中壓變壓器(LV/MV)；

-dc/ac逆變器；

-用于能量存儲(chǔ)和裝置穩(wěn)定性的電容器；

-用于檢測(cè)MV網(wǎng)絡(luò)上的電壓暫降的電路；

-上述元件組的控制電路，其包括用于檢測(cè)MV網(wǎng)絡(luò)上電壓暫降的電路，當(dāng)它檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)電壓值低于設(shè)定的閾值時(shí)，啟動(dòng)本發(fā)明的裝置，以根據(jù)由上述曲線表示的技術(shù)要求在已出現(xiàn)電壓暫降的短暫持續(xù)時(shí)間注入平衡網(wǎng)絡(luò)電壓所需的瞬時(shí)無功功率。

在以下詳細(xì)說明及附圖中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)可明顯看出。

附圖說明

圖1示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的裝置的組件的框圖。

圖2示出在電壓暫降的短暫期間必須注入到電網(wǎng)上的無功功率的曲線圖。

具體實(shí)施方式

在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的用于風(fēng)力發(fā)電廠的裝置包括以下元件：

a)中壓開關(guān)1，用于將所述裝置連接到從發(fā)電廠的輸出12到網(wǎng)絡(luò)連接14的中壓電路；

b)每一相的LV/MV變壓器2，其LV側(cè)連接到dc/ac逆變器3，其MV側(cè)連接到開關(guān)1；

c)每一相的優(yōu)選具有IGBT或IGCT半導(dǎo)體的dc/ac逆變器3，其dc側(cè)連接到電容器4，其ac側(cè)連接到變壓器2的LV初級(jí)線圈；

d)dc電容器4，其連接到逆變器3的dc側(cè)的電源電路；

e)上述單元組的控制電路20，其連接到與各單元相關(guān)的控制10、12、13，并包括以下元件：

-MV電壓傳感器或電壓變壓器；

-LV功率傳感器、霍耳效應(yīng)變壓器等；

-dc電壓傳感器、電壓變壓器或霍耳效應(yīng)變壓器等；

-具有DSP的電壓暫降檢測(cè)電路10，其檢測(cè)低于根據(jù)本發(fā)明的裝置的設(shè)定閾值的電壓值；

-用于計(jì)算要注入的瞬時(shí)無功功率的裝置、DSP或微處理器；

-用于計(jì)算要吸收的瞬時(shí)有功功率的裝置；

-要注入的瞬時(shí)無功功率的滯環(huán)發(fā)生器；

-比較電路，用于比較有功功率電路讀數(shù)和滯環(huán)預(yù)置值；

-用于為自動(dòng)切換功率半導(dǎo)體而產(chǎn)生開、關(guān)脈沖的電路；

-在上述電路和半導(dǎo)體的觸發(fā)電路之間的光纖耦合電路；

-不同功率級(jí)的控制和操縱電路。

當(dāng)不需要每一相都注入時(shí)，代替上述單相組件，所述裝置可以包括三相組件，其操作與下述類似。

當(dāng)MV網(wǎng)絡(luò)14上出現(xiàn)電壓暫降時(shí)，其特征是包括電壓突然下降區(qū)、恒定深度的暫降區(qū)以及當(dāng)造成暫降的故障解除后的電壓升高的上升區(qū)。