[實用新型]一種用于風力發電的軟并網控制器裝置

有效

• 申請號: 201220709312.6
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN203278259U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 甘敬松;鄧歆
• 申請（專利權）人: 中船重工（武漢）凌久電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電軟并網控制器裝置，適用于采用晶閘管作為功率開關，以軟并網方式并網的風力發電機組。?

背景技術

軟并網法是國內外使用異步風力發電機組普遍采用且較為有效的并網技術。其特征在于異步發電機通過三組反并聯晶閘管組成的軟并網線路與電網相連，當晶閘管180度全導通后，旁路接觸器閉合，由晶閘管作為功率開關的軟并網裝置切出，機組完成并網，進入穩態運行階段。?

軟并網能夠成功實施的關鍵在于控制驅動晶閘管回路的軟并網控制器。在風力發電技術引入國內的早期，軟并網控制器一直采用進口產品。研究風力發電核心技術對于推進風電機組國產化有重要意義。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種風力發電軟并網控制器裝置，從而實現風力發電軟并網。?

本實用新型所采用的技術方案是：軟并網控制器由單片機最小系統，0-10V導通角接收電路，六路晶閘管驅動電路，電流過零點檢測電路，缺相、電壓、頻率、電流檢測電路，電壓同步信號發生電路，晶閘管旁路指令電路，數碼管顯示和數據存儲電路構成的控制板和三組反并聯的晶閘管組成。單片機STM32F103R8T6作為主控器件，通過0-10V導通角接收電路接收來自上位控制器的導通角觸發指令，通過六路晶閘管驅動電路完成晶閘管相應導通角度的觸發，直至晶閘管180度全導通，在這個過程中，單片機通過電流過零點檢測電路、缺相、電壓、頻率、電流檢測電路、電壓同步信號發生電路檢測相應電參數進行控制，同時數碼管顯示和數據存儲電路接收單片機發出的指令用于顯示和存儲相關信息，便于調試和記錄故障，最后通過晶閘管旁路指令電路發送旁路接觸器閉合指令給上位控制器，上位控制器綜合相關信息判斷后，給出旁路接觸器閉合的指令，從而完成軟并網過程，風機進入穩態運行階段。

本實用新型的有益效果是，將風力發電軟并網過程分由兩部分控制完成，上位控制器負責計算晶閘管移相控制導通角，將0-180度導通角控制指令以0-10V電壓信號發往軟并網控制器；軟并網控制器負責接收0-10V導通角控制指令并以相應導通角觸發晶閘管直至180度全導通。軟并網控制器結構簡單功能可靠，增強了其應用的適應性。

附圖說明

圖1是本實用新型的控制框圖；?

圖2是本實用新型各個組成部件的框圖。?

具體實施方式

參照圖2對本實用新型做進一步詳細說明。?

軟并網控制器開始啟動后，由單片機STM32F103R8T6、JTAG接口、晶振、復位電路組成的單片機最小系統實時接收來自上位控制器的表征0-180度導通角的0-10V電壓信號，通過由電壓轉換和線性隔離兩部分電路構成的0-10V導通角接收電路，將上位控制器發出的表征晶閘管0-180度導通角的電壓信號轉換成單片機能夠識別的0-3.3V電壓信號，以此電壓量所表征的導通角角度來觸發晶閘管回路。通過由光耦和隔離脈沖變壓器組成六路晶閘管驅動電路驅動三組反并聯的晶閘管，實現能量的流動。為了提供必要的保護，設置有檢測三相電網電壓、流過晶閘管的電流、頻率以及是否缺相的檢測電路，以保證晶閘管移相觸發的正確性。電流過零點檢測電路利用晶閘管在導通的時候管壓降接近為零的特性，檢測晶閘管的端電壓得到電流過零點的時刻，與電壓過零電路比較得到續流角，從而減小電機運行過程中的震蕩保證晶閘管驅動過程的平滑性。當完成180度晶閘管觸發脈沖信號發送后，給上位控制器發送旁路接觸器閉合指令信號。上位控制器檢測相關信號，閉合旁路接觸器，從而完成軟并網過程，軟并網控制器裝置也隨之退出控制流程，風力發電機組進入穩態運行階段。