[發(fā)明專利]一種雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011242072.9
• 申請(qǐng)日: 2020-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112234652A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬宏怡;劉孟軍;隋樹(shù)波;呂建波;楊亮;劉鵬程;何兆蘭;王軍;劉牧;王健壯;王獻(xiàn)文;焦沖;郭辰;劉鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華能山東發(fā)電有限公司牟平風(fēng)電分公司;華能煙臺(tái)風(fēng)力發(fā)電有限公司;華能清能通榆電力有限公司;中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J9/06;H02H7/26;H02P9/00;H02P9/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)，其特征在于，包括變流器、變流器控制器、Crowbar電路和卸荷電路；雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與變流器的機(jī)側(cè)連接，變流器的網(wǎng)側(cè)通過(guò)濾波器與變壓器連接；雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與變流器的機(jī)側(cè)之間連接有Crowbar電路，卸荷電路設(shè)在變流器機(jī)側(cè)與網(wǎng)側(cè)之間的直流母線上；變流器、Crowbar電路和卸荷電路分別與變流器控制器連接，變流器控制器連接至雙饋風(fēng)電機(jī)組的主控系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)，其特征在于，Crowbar電路包括3個(gè)Crowbar電阻、可變電阻、三相整流橋、Crow電容和開(kāi)關(guān)管；3個(gè)Crowbar電阻的一側(cè)分別與雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子三相引出線連接，另一側(cè)與三相整流橋中的二極管橋臂中點(diǎn)連接；可變電阻與開(kāi)關(guān)管連接；三相整流橋與Crow電容連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)，其特征在于，雙饋風(fēng)電機(jī)組中電氣設(shè)備的耐受電壓為額定電壓的1.3倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括電網(wǎng)切出接觸器，電網(wǎng)切出接觸器分別與雙饋風(fēng)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)和主控系統(tǒng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)，其特征在于，變槳系統(tǒng)分別與雙饋風(fēng)電機(jī)組的UPS和后備電源連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)，其特征在于，電網(wǎng)與雙饋風(fēng)電機(jī)組的變壓器之間設(shè)有用于檢測(cè)系統(tǒng)性能的故障發(fā)生裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括：

電網(wǎng)電壓處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，變流器接收變流器控制器下發(fā)的指令并執(zhí)行；當(dāng)變流器處于并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)時(shí)，變流器控制器根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)時(shí)參數(shù)，控制變流器發(fā)出的總功率；

電網(wǎng)電壓驟升時(shí)，變流器控制器監(jiān)測(cè)直流母線電壓和變流器機(jī)側(cè)電流：

雙饋風(fēng)電機(jī)組進(jìn)入高電壓穿越狀態(tài)，當(dāng)直流側(cè)母線電壓超過(guò)第一預(yù)設(shè)電壓時(shí)，投入卸荷電路，消耗轉(zhuǎn)子側(cè)饋入的能量，直至直流側(cè)母線電壓降至第二設(shè)定電壓以下，電磁轉(zhuǎn)矩幅值減小至第一設(shè)定電流以下時(shí)切除卸荷電路；當(dāng)變流器機(jī)側(cè)電流超過(guò)第二設(shè)定電流時(shí)，Crowbar電路投入并切斷變流器機(jī)側(cè)，直至直流側(cè)母線電壓降至第三設(shè)定電壓以下且變流器機(jī)側(cè)電流降至第三設(shè)定電流以下時(shí)，切除Crowbar電路并導(dǎo)通變流器機(jī)側(cè)；風(fēng)電機(jī)組有功控制恢復(fù)后，風(fēng)電機(jī)組功率恢復(fù)至電網(wǎng)電壓驟升前的數(shù)值，電網(wǎng)電壓恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)，完成雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，第一設(shè)定電壓為960V，第二設(shè)定電壓為880V，第一設(shè)定電流為滯環(huán)比較器閾值2p.u，第二設(shè)定電流為滯環(huán)比較器閾值1.5p.u，第三設(shè)定電壓為890V。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，雙饋風(fēng)電機(jī)組處于高電壓穿越狀態(tài)時(shí)，除高電壓穿越以外的其它故障采取延時(shí)報(bào)警策略。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙饋風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，雙饋風(fēng)電機(jī)組進(jìn)入高電壓穿越狀態(tài)并延時(shí)報(bào)警后，切除變槳系統(tǒng)的電網(wǎng)輸入電壓，變槳系統(tǒng)由UPS和后備電源供電3s，如果3s之內(nèi)電網(wǎng)電壓恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)，則變槳系統(tǒng)繼續(xù)正常變槳；如果3s之內(nèi)電網(wǎng)電壓未恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)，則主控系統(tǒng)控制變槳系統(tǒng)進(jìn)行順槳。