[發明專利]一種電網電壓故障時風電機組不間斷運行控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201110178295.8
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102223125A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 徐鳳星;佘岳;劉連根;郭知彼;張勁松;劉志星;蔣耀生;宋建秀;楊印博;李遠瓊
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02J3/38;H02P9/10
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

1.一種電網電壓故障時風電機組不間斷運行控制方法，其特征在于：利用現有的雙饋電機轉子側變頻器和CROWBAR電路實現電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行，控制方法至少包括以下步驟：

檢測網壓：當電網電壓出現嚴重不對稱或零電壓故障時，網側變流器和機側變流器快速檢測到電網電壓掉電，且封鎖變流器脈沖；

觸發CROWBAR保護：當檢測到網壓出現問題時，觸發CROWBAR保護電路，同時斷開網側接觸器和定子側接觸器；

待電網電壓恢復狀態：在電網電壓處于故障狀態時等待電網電壓恢復；?

切除crowbar保護：在每等待一個等待電壓恢復時間后，網側和機側變流器會快速地檢測出電網電壓恢復是否恢復；當網側和機側變流器快速地檢測出電網電壓恢復,?將迅速切除crowbar保護電路；

啟動網側變流器：當電網故障完全清除，電網電壓完全恢復，切除crowbar保護后，啟動網側變流器；

啟動機側變流器：在啟動網側變流器之后啟動機側變流器。

2.根據權利要求1所述的電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行控制方法，其特征在于：所述的網側變流器和機側變流器快速檢測是通過連續三次檢測電網峰值判斷電網掉電。

3.根據權利要求2所述的電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行控制方法，其特征在于：所述的網側變流器和機側變流器快速檢測是4-6ms完成電網電壓峰值的計算。

4.根據權利要求1所述的電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行控制方法，其特征在于：所述的待電網電壓恢復狀態的等待時間根據不同標準設置為不同的時間常數。

5.根據權利要求1所述的電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行控制方法，其特征在于：所述的網側變流器不發預充電接觸器合閘指令，網側變流器直接逆變三相交流電壓與電網電壓相位、幅值同步，最終完成網側變流器并網。

6.根據權利要求1所述的電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行控制方法，其特征在于：所述的機側變流器逆變三相交流為發電機轉子提供勵磁電流，實現發電機定子輸出電壓與電網電壓相位、幅值同步，最終完成機側變流器并網。

7.根據權利要求1所述的電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行控制方法，其特征在于：在電網與系統裝置之間的電路上設有模擬電網故障裝置，工作人員可以根據需要對整個系統進行功能檢測，以防在真實故障出現時系統失靈。

8.一種實現權利要求1所述的電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行控制方法的裝置，包括：網側變流器、網側濾波電感、網側接觸器、機側變流器、機側濾波電感、定子接觸器、中間直流斬波制動、發電機無功補償電容、變流器CROWBAR保護電路、整機控制系統、雙饋發電機、齒輪箱和風機葉片，其特征在于：風機葉片通過齒輪箱與雙饋發電機的轉軸相連，機側變流器和網側變流器串接在雙饋發電機轉子與電網的連接線之間；在網側變流器與電網之間串接有網側濾波電感，在機側變流器與雙饋發電機轉子之間串接有機側濾波電感，并在機側變流器與雙饋發電機之間旁接有CROWBAR保護電路；

機側變流器和網側變流器之間為直流串接，在兩直流線之間跨接有中間直流電容，并旁接有中間直流斬波制動；在雙饋發電機定子與電網之間的連接線中，設有定子接觸器；在網側變流器與電網之間設有網側接觸器，且并接有網側濾波電感；在機側變流器和網側變流器之間的連接線中設有兩個支點，兩個支點分別與一整流橋相接，且在一個支點與整流橋的連接中串接有一預充電電阻；整流橋又通過預充電接觸器接入網側變流器與網側濾波電感之間；整機控制柜通過CAN網絡分別與機側變流器和網側變流器通信連接。

9.根據權利要求8所述的電網電壓嚴重故障時DFIG風電機組不間斷運行控制裝置，其特征在于：在電網與系統裝置之間的電路上設有模擬電網故障裝置。