[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電控制裝置及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410811433.5
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN105790298B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛海芬;陳麗;呂飛;王長(zhǎng)永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;趙根喜

1.一種風(fēng)力發(fā)電控制裝置，耦接于風(fēng)機(jī)和電網(wǎng)之間，其特征在于，包括：

變換器單元，包括機(jī)側(cè)變換器、直流母線電容和網(wǎng)側(cè)變換器，所述機(jī)側(cè)變換器的交流側(cè)耦接于所述風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)，所述機(jī)側(cè)變換器的直流側(cè)耦接于所述直流母線電容，所述網(wǎng)側(cè)變換器的直流側(cè)耦接于所述直流母線電容，所述網(wǎng)側(cè)變換器的交流側(cè)耦接至所述電網(wǎng)；

切換單元，用于當(dāng)風(fēng)速滿足切換條件時(shí)，所述風(fēng)力發(fā)電控制裝置在雙饋發(fā)電運(yùn)行模式與全功率運(yùn)行模式之間切換，所述切換單元包括模式切換開關(guān)和并網(wǎng)開關(guān)；

網(wǎng)側(cè)開關(guān)和入網(wǎng)開關(guān)，所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)的第一端耦接于所述網(wǎng)側(cè)變換器，所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)的第二端與所述并網(wǎng)開關(guān)的第二端耦接并形成一公共節(jié)點(diǎn)，所述入網(wǎng)開關(guān)設(shè)置在所述公共節(jié)點(diǎn)與所述電網(wǎng)之間，

其中：

所述模式切換開關(guān)的第一端耦接于所述風(fēng)機(jī)的定子側(cè)以及所述并網(wǎng)開關(guān)的第一端，所述模式切換開關(guān)的第二端短接，所述模式切換開關(guān)為電子開關(guān)；

所述并網(wǎng)開關(guān)的第一端耦接于所述風(fēng)機(jī)的定子側(cè)，所述并網(wǎng)開關(guān)的第二端耦接至所述電網(wǎng)，所述并網(wǎng)開關(guān)為機(jī)械開關(guān)和電子開關(guān)的并聯(lián)方式；

在所述雙饋發(fā)電運(yùn)行模式下，所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)閉合，所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)斷開，所述入網(wǎng)開關(guān)和所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)閉合，所述模式切換開關(guān)斷開，當(dāng)要向所述全功率運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換時(shí)，先閉合所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)，同時(shí)斷開所述模式切換開關(guān)，所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)、所述入網(wǎng)開關(guān)和所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)保持之前狀態(tài)，此時(shí)所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)和所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)并聯(lián)工作，然后再關(guān)斷所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)，短時(shí)由所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)承受全部定子電流，然后再閉合所述模式切換開關(guān)，斷開所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換立刻完成；以及

在所述全功率運(yùn)行模式下，所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)斷開，所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)斷開，所述模式切換開關(guān)、所述入網(wǎng)開關(guān)和所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)閉合，當(dāng)要向所述雙饋發(fā)電運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換時(shí)，先閉合所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)，同時(shí)斷開所述模式切換開關(guān)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換立刻完成，所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)、所述入網(wǎng)開關(guān)和所述網(wǎng)側(cè)開關(guān)保持之前狀態(tài)，短時(shí)由所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)承受所述定子電流，再開通所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)，此時(shí)所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)和所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)并聯(lián)工作，所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)完成閉合后，再斷開所述并網(wǎng)開關(guān)的電子開關(guān)，由所述并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械開關(guān)獨(dú)自承擔(dān)全部所述定子電流。

2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電控制裝置，其特征在于，還包括控制單元，用于根據(jù)一控制信號(hào)控制所述切換單元在所述雙饋發(fā)電運(yùn)行模式與所述全功率運(yùn)行模式之間切換。

3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電控制裝置，其特征在于，所述控制單元包括：

接收模塊，用于接收風(fēng)速數(shù)據(jù)；

比較模塊，用于將接收到的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)與一預(yù)定風(fēng)速數(shù)據(jù)相比較生成一比較結(jié)果；

產(chǎn)生模塊，用于根據(jù)所述比較結(jié)果產(chǎn)生所述控制信號(hào)。

4.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電控制裝置，其特征在于，所述控制單元包括：

接收模塊，用于接收切換指令；

產(chǎn)生模塊，用于根據(jù)所述切換指令產(chǎn)生所述控制信號(hào)。

5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電控制裝置，其特征在于，當(dāng)處于所述全功率運(yùn)行模式時(shí)，所述風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)、所述變換器單元與所述電網(wǎng)間形成第三輸電路徑；當(dāng)處于所述雙饋發(fā)電運(yùn)行模式時(shí)，所述風(fēng)機(jī)的定子側(cè)與所述電網(wǎng)間形成第一輸電路徑，所述風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)、所述變換器單元與所述電網(wǎng)間形成第二輸電路徑。

6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電控制裝置，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電控制裝置還包括能量平衡單元，用于所述電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)保持所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能量平衡，以實(shí)現(xiàn)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持并網(wǎng)，并同時(shí)發(fā)出無功電流。

7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電控制裝置，其特征在于，所述能量平衡單元為直流斬波器，耦接于所述直流母線電容的第一端和第二端。