[發明專利]風力渦輪機故障檢測電路和方法

有效

• 申請號: 201280009780.5
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN103392067A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: X·W·羅;M·C·圖馬卜高;M·帕克胡
• 申請（專利權）人: 維斯塔斯風力系統集團公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;H02H3/16;H02M1/32;H03D9/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;王英

1.一種風力渦輪機，包括：

功率變換器，其被布置為接收來自發電機的電力并且提供調節后的電力，所述功率變換器包括：

在高頻率下工作的多個電氣開關，

所述功率變換器被容納在功率變換器柜中，

故障檢測電路，所述故障檢測電路包括：

磁力計，其被配置為測量從所述功率變換器柜流到接地元件的接地電流以獲得真實的接地電流；以及

比較器，其被配置為基于所述真實的接地電流來確定故障的存在。

2.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其中，所述磁力計被配置為測量所述接地電流的交流（AC）分量和直流（DC）分量。

3.根據權利要求1或2所述的風力渦輪機，其中，所述磁力計被直接耦合到匯流條，所述匯流條被布置為將所述功率變換器柜電耦合到所述接地元件。

4.根據權利要求3所述的風力渦輪機，其中，所述磁力計被耦合為跨越所述匯流條的槽，并且被配置為局部地測量所述接地電流以獲得所述真實的接地電流。

5.根據權利要求1或2所述的風力渦輪機，還包括被布置為檢測由流經匯流條的所述接地電流建立的磁場的磁路，所述匯流條被布置為將所述功率變換器柜電耦合到所述接地元件，其中，所述磁力計被布置為測量所述磁場以測量所述接地電流。

6.根據前述權利要求中的任一項所述的風力渦輪機，其中，所述磁力計包括霍爾效應傳感器。

7.根據前述權利要求中的任一項所述的風力渦輪機，還包括被布置為當檢測到接地故障時斷開斷路器的分勵脫扣器。

8.根據前述權利要求中的任一項所述的風力渦輪機，其中，所述比較器包括運算放大器。

9.根據權利要求1-7中的任意一項所述的風力渦輪機，還包括被布置為測量來自所述功率變換器的三相輸出電流的電流傳感器設備。

10.根據權利要求9所述的風力渦輪機，其中，所述比較器包括被配置為處理所述功率變換器的所述真實的接地電流和所述三相輸出電流的處理器。

11.根據權利要求10所述的風力渦輪機，其中，所述處理器被配置為對所述三相輸出電流進行求和以生成合成的電流輸出。

12.根據權利要求11所述的風力渦輪機，其中，所述處理器被配置為將所述真實的接地電流和所述合成的電流輸出與基準進行比較。

13.根據權利要求12所述的風力渦輪機，其中，所述處理器被配置為當所述真實的接地電流小于所述基準并且所述合成的電流輸出大于所述基準時指示局部放電狀況。

14.根據權利要求13所述的風力渦輪機，其中，所述處理器被配置為將所述局部放電狀況發送到診斷系統以進行分析。

15.根據權利要求12-14中的任意一項所述的風力渦輪機，其中，所述處理器被配置為當所述真實的接地電流大于所述基準并且所述合成的電流輸出小于所述基準時，指示測量錯誤狀況。

16.根據權利要求12-15中的任意一項所述的風力渦輪機，其中，所述處理器被配置為當所述真實的接地電流大于所述基準并且所述合成的電流輸出大于所述基準時，指示接地故障狀況。

17.根據權利要求16所述的風力渦輪機，其中，所述處理器被配置為控制分勵脫扣器以斷開斷路器。

18.一種用于風力渦輪機的故障檢測方法，所述方法包括：

測量從容納功率變換器的功率變換器柜流到接地元件的接地電流以獲得真實的接地電流；以及

基于所述真實的接地電流來確定故障的存在。

19.根據權利要求18所述的故障檢測方法，還包括測量所述接地電流的交流（AC）分量和直流（DC）分量。

20.根據權利要求18或19所述的故障檢測方法，還包括提供磁力計以測量所述接地電流。

21.根據權利要求20所述的故障檢測方法，其中，所述磁力計被直接耦合到匯流條，所述匯流條被布置為將所述功率變換器柜電耦合到所述接地元件。