[發明專利]風力發電機的控制系統供電裝置

無效

• 申請號: 201210029208.7
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102545370A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 涂軼昀
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種輔助供電裝置，特別涉及一種給風力發電機的控制系統提供輔助供電的裝置。

背景技術

一般來說，如圖1所示風力發電系統接線圖，風力發電機發出的電能是通過風力發電機出口開關3后經過升壓變壓器2升到電網所需電壓等級，然后通過高壓側開關1接入電網。在風力發電機出口開關3的前端會有一個輔助變壓器5，UPS控制電源6通過輔助變壓器5為整個系統提供控制輔助電源。

這一方案的缺點在于，當升壓變壓器因故不能帶電（如變壓器檢修，或斷路器檢修）時，整個風機系統都會失去控制電源（一般的，UPS的電量只能支持十分鐘到半小時），從而導致在遠方監控中心不能得知風機的實時狀態。?

另外，國內電網運營商開始要求風電設備能夠遠方開合變壓器兩側斷路器。而目前的接線方式（圖1）很難滿足這一要求——當變壓器任意側斷路器斷開時，風機控制系統會失去控制電源，繼而不能響應遠方操作命令。

實際上，上述控制電源或者輔助電源的問題在其他行業領域也有類似情況。目前一種方案就是采用PT二次線圈來給控制回路提供電源。參見“基于PT二次側供電方式探討”。

發明內容

本發明是針對目前風機控制系統在故障或維修時會失去控制電源的問題，提出了一種風力發電機的控制系統供電裝置，該裝置能夠滿足在風力發電機升壓變壓器斷開（或者主回路斷開）的情況下，依然能保證風力發電設備的控制系統能夠長時間帶電工作，并實現對風力發電設備的監控。

本發明的技術方案為：一種風力發電機的控制系統供電裝置，風力發電機發出的電能是通過風力發電機出口開關后經過升壓變壓器升壓，然后通過高壓側開關接入電網；在風力發電機出口開關的前端有一個輔助變壓器，UPS控制電源通過輔助變壓器為控制系統供電，同時輔助變壓器還為其他輔助回路供電；其特征在于，裝置還包括一個PT線圈，PT線圈位于升壓變壓器的高壓側開關前端和UPS控制電源輸出端之間，PT線圈和UPS控制電源一起構成備用供電回路。

所述輔助變壓器、PT線圈和控制系統之間可接電源切換回路，在輔助變壓器兩端并聯繼電器線圈，在輔助變壓器和控制系統通路中接繼電器的常開觸點，在PT線圈到控制系統的通路中接繼電器的常閉觸點，保證輔助變壓器和PT線圈供電回路二者不同時給控制系統供電。

本發明的有益效果在于：本發明風力發電機的控制系統供電裝置，克服了現在風機控制系統在升壓變壓器故障或維修時會失去控制電源的缺陷，保證風力發電設備的控制系統能夠長時間帶電工作；同時，當前電網開始要求風機控制系統能夠對升壓變壓器進行遠方斷開/閉合斷路器操作。在現有的風機供電回路上，一旦風機控制系統遠方斷開升壓變壓器高（或低）壓側開關，那么風機控制系統會在UPS系統電池耗盡后失電停機，整個系統失去監控，也就無法遠方閉合升壓變壓器高（或低）壓側開關。本發明解決了上述問題，在升壓變壓器一側開關斷開的情況下，風機控制系統依然能夠通過備用回路，即PT回路保持控制電源帶電工作。

附圖說明

圖1為現有技術風力發電系統接線圖；

圖2為本發明風力發電機的控制系統供電裝置中PT回路輔助供電接線圖；

圖3為本發明風力發電機的控制系統供電裝置中電源切換裝置接線圖；

圖4為本發明風力發電機的控制系統供電裝置實例——陸上風機應用接線圖。

具體實施方式

如圖2所示風力發電機的控制系統供電裝置中PT回路輔助供電接線圖，在升壓變壓器2的高壓側開關1前端裝設一個PT線圈7，與UPS控制電源6一起構成控制回路的備用電源。在輔助變壓器5因故不能正常供電時，該回路依然能夠保證風機控制系統持續工作。

正常情況下，升壓變壓器2兩側開關——高壓側開關1和低壓側開關8、風機出口開關3均合閘，風機正常運行發電。此時風機的控制電源、照明電源、輔助電源均由輔助變壓器5提供；

當升壓變壓器2退出運行或有一側開關斷開時，輔助變壓器5不能提供電源，此時則由高壓側開關1的PT回路提供控制電源。

如前述，PT回路容量是足夠控制回路運行；而且此時能夠滿足電網要求，由控制PLC完成遠方分合變壓器高低壓側開關。

目前市場上的這種可作為供電回路的PT容量可達300VA（如：JDZRW2-12W2），而一般一個風機控制系統(PLC,?24V?回路)?的耗電為50～200W，因此該方案是能夠保證供電需求的。但是需要把控制系統的供電同其他輔助供電系統分開（如：照明，加熱回路等）。