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一種風力發電機組低電壓穿越電路及相應的控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201310132784.9

申請日:

2013.04.16

公開號:

CN103337871B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H02J 3/38申請日:20130416|||公開
IPC分類號: H02J3/38; H02J3/28 主分類號: H02J3/38
申請人: 許繼集團有限公司; 許昌許繼風電科技有限公司; 國家電網公司
發明人: 袁煒; 成紅兵; 周偉波; 黃偉; 盧仁寶; 薛建
地址: 461000 河南省許昌市許繼大道1298號
優先權:
專利代理機構: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119 代理人: 胡泳棋
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310132784.9

授權公告號:

103337871B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2013.11.06|||2013.10.02

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種風力發電機組低電壓穿越電路及相應的控制方法。本發明通過在風電機組發電機轉子輸出線端子與變流器直流母線正負兩端增設一整流橋并聯在變流器母線上,同時在變流器直流母線兩端并聯DBR回路。當風電機組在電網電壓(u/ur≥20%)跌落過程中,通過DBR回路中IGBT導通或關斷實現DBR電阻能量的釋放來動態維持變流器直流母線的動態平衡實現風電機組變流成功穿越電網故障;當電網電壓(u/ur<20%)跌落過程中DBR回路中IGBT關斷,Crowbar回路中Crowbar觸發釋放轉子上積累的能量保護變流器或發電機。本發明能夠降低或減少風電機組在發生電網電壓跌落全過程會產生各種暫態特性,改善各暫態特性對風電機組和電網的不良影響同時提高了風電機組的性能和延長了風電機組使用壽命。

權利要求書

權利要求書
1.   一種風力發電機組低電壓穿越電路,包括用于連接在風力發電機和電網之間的機側變流器和網側變流器以及用于設置在風力發電機轉子側的Crowbar電路,其特征在于:所述的低電壓穿越電路還包括DBR回路和三相整流橋回路,所述的DBR回路設置在機側變流器和網側變流器之間的直流母線上,所述的三相整流橋回路的直流端子連接到機側變流器和網側變流器之間的直流母線上,三相交流端連接到風力發電機轉子的出線端。

2.   根據權利要求1所述的風力發電機組低電壓穿越電路,其特征在于:所述的DBR回路由四個并聯的IGBT串接在其后的電路構成。

3.   根據權利要求1所述的風力發電機組低電壓穿越電路,其特征在于:所述的三相整流橋回路為二極管三相整流橋回路。

4.   根據權利要求1所述的風力發電機組低電壓穿越電路,其特征在于:所述的網側變流器和用于與之連接的電網之間還設置有濾波器。

5.   根據權利要求1所述的風力發電機組低電壓穿越電路,其特征在于:所述的Crowbar電路包括三相整流電路以及串接在該三相整流電路直流輸出端正負極之間的晶閘管和Crowbar電阻,三相整流電路的三相交流端與風力發電機轉子側相連。

6.   一種如權利要求1所述風力發電機組低電壓穿越電路的控制方法,其特征在于,該控制方法包括以下步驟:
1)首先判斷風力發電機組是否發生低電壓故障,如果發生低電壓故障,將發電機轉子電流經過整流橋整流后直接注入到變流器直流母線電容上,同時使發電機的機側變流器GSC閉鎖且處于同步狀態;
2)實時檢測風力發電機組變流器的直流母線電壓Udc;
3)判斷變流器的直流母線電壓Udc是否小于Crowbar電路的觸發電壓UCrowbar,如果Udc<UCrowbar,不觸發Crowbar電路,控制DBR回路中IGBT導通或關斷的時間周期,將發電機轉子注入到母線電容上的能量在DBR電阻上釋放,如果變流器的直流母線電壓Udc不小于Crowbar電路的觸發電壓UCrowbar,即Udc≥UCrowbar,觸發Crowbar電路導通,并將定子并網斷路器斷開,直至電網恢復。

7.   根據權利要求6所述的風力發電機組低電壓穿越電路的控制方法,其特征在于:所述步驟3)中當變流器的直流母線電壓Udc是否小于Crowbar電路的觸發電壓UCrowbar時,判斷直流母線電壓Udc是否小于發電機組遲滯環門限母線電壓,如果是,則DBR回路不啟動。

8.   根據權利要求6所述的風力發電機組低電壓穿越電路的控制方法,其特征在于:所述步驟3)中當Crowbar電路觸發過程中,通過DBR回路中IGBT導通或關斷時間周期工作來釋放直流母線電容所積累的容量。

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一種 風力 發電 機組 電壓 穿越 電路 相應 控制 方法
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