变流器制动回路的控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种变流器制动回路的控制方法和装置。该变流器制动回路的控制方法包括：获取制动回路从上次制动结束到当前制动开始时间段内的制动能力恢复值；根据制动能力恢复值、制动回路上次制动结束时的剩余制动能力值和制动回路从当前制动开始后的连续制动时长，计算制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值；根据实时制动能力值，保护制动回路安全运行。采用本发明专利技术实施例中的技术方案，能够得到制动回路制动过程中的实时制动能力，并能够根据制动回路制动过程中的实时制动能力保护制动回路的安全运行。

Control Method and Device of Converter Brake Circuit

【技术实现步骤摘要】
变流器制动回路的控制方法和装置
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种变流器制动回路的控制方法和装置。
技术介绍
制动回路是跨接在风力发电机组变流器的正负母排之间，用于实现风力发电机组快速制动和负载可靠性运行的重要部件。当变流器的直流母线电压快速升高时，制动回路能够及时将升高的电压转换为热能消耗掉，以保证保护直流母线电压不超出安全工作电压。现有技术中，为保护直流母线电压不超出安全工作电压，制动回路的控制方法为，当直流母线电压高于上限阈值电压时控制制动回路启动，当直流母线电压低于下限阈值电压时控制制动回路关闭。但是，本申请的专利技术人发现，由于现有技术中的制动回路的控制方法仅涉及对制动回路的启动和关闭的控制，无法得到制动回路制动过程中的实时制动能力，可能发生由于制动回路超负荷运行而引起的制动回路故障的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种变流器制动回路的控制方法和装置，能够得到制动回路制动过程中的实时制动能力，并能够根据制动回路制动过程中的实时制动能力保护制动回路的安全运行。第一方面，本专利技术实施例提供了一种变流器制动回路的控制方法，该变流器制动回路的控制方法包括：获取制动回路从上次制动结束到当前制动开始时间段内的制动能力恢复值；根据制动能力恢复值和制动回路上次制动结束时的剩余制动能力值，得到制动回路在当前制动开始时的初始制动能力值；根据初始制动能力值和制动回路从当前制动开始后的连续制动时长，计算制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值；根据实时制动能力值，保护制动回路安全运行。在第一方面的一些实施例中，获取制动回路从上次制动结束到当前制动开始时间段内的制动能力恢复值，包括：根据制动回路的散热曲线，得到制动回路从上次制动结束后到当前制动开始时间段内的温度下降值；根据温度下降值，得到制动能力恢复值。在第一方面的一些实施例中，根据温度下降值，得到制动能力恢复值，包括：根据以下公式，计算制动能力恢复值：ER＝c×m×▽Td其中，ER为制动能力恢复值，▽TL为温度下降值，c为制动回路中功率电阻的比热容，m为制动回路中功率电阻的质量。在第一方面的一些实施例中，根据制动能力恢复值和制动回路上次制动结束时的剩余制动能力值，得到制动回路在当前制动开始时的初始制动能力值，包括：计算制动能力恢复值和剩余制动能力值的和值；将和值与制动回路的额定制动能力值中的较小值作为初始制动能力值。在第一方面的一些实施例中，根据初始制动能力值和制动回路从当前制动开始后的连续制动时长，计算制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值，包括：根据以下公式，计算制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值：M＝XS-Z(t1)其中，M为制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值，XS为制动回路在当前制动开始时的初始制动能力值，Z(t1)为制动回路从当前制动开始到连续制动t1时长后的制动能力消耗值，t1为制动回路从当前制动开始后的连续制动时长。在第一方面的一些实施例中，变流器制动回路的控制方法，还包括：确认制动回路从上次制动结束到当前制动开始的时间间隔是否小于预定脉冲周期；若制动回路从当前制动开始到上次制动结束的时间间隔小于预定脉冲周期，则控制制动回路从上次制动结束后，延时一个预定脉冲周期向制动回路发送启动控制信号；根据启动控制信号，控制制动回路启动。在第一方面的一些实施例中，向制动回路发送启动控制信号，包括：计算制动回路的最大占空比；根据最大占空比调制脉冲宽度调制PWM脉冲启动信号；向制动回路输出调制后的PWM脉冲启动信号。在第一方面的一些实施例中，计算制动回路的最大占空比，包括：根据以下公式，计算制动回路的最大占空比：D＝(Udc-Udc_ref2)×K其中，D为制动回路的最大占空比，Udc为变流器的直流母线电压，Udc_ref2为用于控制制动回路关闭的下限阈值电压，K为预定占空比系数。在第一方面的一些实施例中，K的取值满足以下公式：其中，Udc_ref1为用于控制制动回路启动的上限阈值电压，Udc_ref2为用于控制制动回路关闭的下限阈值电压。在第一方面的一些实施例中，根据制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值，保护制动回路安全运行，包括：判断制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值是否等于0；若制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值等于0，则生成表示制动回路处于故障状态的第一报警信号，并将第一报警信号发送至风力发电机组的控制器；或者/并且，将制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值与风力发电机组满足安全运行需要的制动需求进行比较；若制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值小于风力发电机组满足安全运行需要的制动需求，则生成第二报警信号，并将第二报警信号和制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值发送至风力发电机组的控制器。第二方面，本专利技术实施例提供一种变流器制动回路的控制装置，该变流器制动回路的控制装置，包括：获取模块，用于获取制动回路从上次制动结束到当前制动开始时间段内的制动能力恢复值；第一计算模块，用于根据制动能力恢复值和制动回路上次制动结束时的剩余制动能力值，得到制动回路在当前制动开始时的初始制动能力值；第二计算模块，用于根据初始制动能力值和制动回路从当前制动开始后的连续制动时长，计算制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值；保护执行模块，用于根据实时制动能力值，保护制动回路安全运行。在第二方面的一些实施例中，获取模块包括：获取单元，用于根据制动回路的散热曲线，得到制动回路从上次制动结束后到当前制动开始时间段内的温度下降值；第一计算单元，用于根据温度下降值，得到制动能力恢复值。在第二方面的一些实施例中，第一计算模块包括：第二计算单元，用于计算制动能力恢复值和剩余制动能力值的和值；第一比较单元，用于将和值与制动回路的额定制动能力值中的较小值作为初始制动能力值。在第二方面的一些实施例中，变流器制动回路的控制装置还包括：确认模块，用于确认制动回路从上次制动结束到当前制动开始的时间间隔是否小于预定脉冲周期；启动模块，用于若制动回路从当前制动开始到上次制动结束的时间间隔小于预定脉冲周期，则控制制动回路从上次制动结束后，延时一个预定脉冲周期向制动回路发送启动控制信号；控制模块，用于根据启动控制信号，控制制动回路启动。在第二方面的一些实施例中，启动模块具体用于，计算制动回路的最大占空比；根据最大占空比调制脉冲宽度调制PWM脉冲启动信号；及向制动回路输出调制后的PWM脉冲启动信号。在第二方面的一些实施例中，保护执行模块包括：判断单元，用于判断制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值是否等于0；第一保护执行单元，用于若制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值等于0，则生成表示制动回路处于故障状态的第一报警信号，并将第一报警信号发送至风力发电机组的控制器；或者/并且，第二比较单元，用于将制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值与风力发电机组满足安全运行需要的制动需求进行比较；第二保护执行单元，用于若制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值小于风力发电机组满足安全运行需要的制动需求，则生成第二报警信号，并将第二报警信号和制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值发送至风力发电机组的控制器。在第二方面的一些实施例中，变流器制动回路的控制装置设置在变流器的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流器制动回路的控制方法，其特征在于，包括：获取制动回路从上次制动结束到当前制动开始时间段内的制动能力恢复值；根据所述制动能力恢复值和所述制动回路上次制动结束时的剩余制动能力值，得到所述制动回路在当前制动开始时的初始制动能力值；根据所述初始制动能力值和所述制动回路从当前制动开始后的连续制动时长，计算所述制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值；根据所述实时制动能力值，保护所述制动回路安全运行。

【技术特征摘要】
1.一种变流器制动回路的控制方法，其特征在于，包括：获取制动回路从上次制动结束到当前制动开始时间段内的制动能力恢复值；根据所述制动能力恢复值和所述制动回路上次制动结束时的剩余制动能力值，得到所述制动回路在当前制动开始时的初始制动能力值；根据所述初始制动能力值和所述制动回路从当前制动开始后的连续制动时长，计算所述制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值；根据所述实时制动能力值，保护所述制动回路安全运行。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取制动回路从上次制动结束到当前制动开始时间段内的制动能力恢复值，包括：根据所述制动回路的散热曲线，得到所述制动回路从上次制动结束后到当前制动开始时间段内的温度下降值；根据所述温度下降值，得到所述制动能力恢复值。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述温度下降值，得到所述制动能力恢复值，包括：根据以下公式，计算所述制动能力恢复值：ER＝c×m×▽Td其中，ER为所述制动能力恢复值，▽TL为所述温度下降值，c为制动回路中功率电阻的比热容，m为制动回路中功率电阻的质量。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述制动能力恢复值和所述制动回路上次制动结束时的剩余制动能力值，得到所述制动回路在当前制动开始时的初始制动能力值，包括：计算所述制动能力恢复值和所述剩余制动能力值的和值；将所述和值与所述制动回路的额定制动能力值中的较小值作为所述初始制动能力值。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述初始制动能力值和所述制动回路从当前制动开始后的连续制动时长，计算所述制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值，包括：根据以下公式，计算所述制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值：M＝XS-Z(t1)其中，M为所述制动回路在当前制动过程中的实时制动能力值，XS为所述制动回路在当前制动开始时的初始制动能力值，Z(t1)为所述制动回路从当前制动开始到连续制动t1时长后的制动能力消耗值，t1为所述制动回路从当前制动开始后的连续制动时长。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：确认所述制动回路从上次制动结束到当前制动开始的时间间隔是否小于预定脉冲周期；若所述制动回路从当前制动开始到上次制动结束的时间间隔小于预定脉冲周期，则控制所述制动回路从上次制动结束后，延时一个预定脉冲周期向所述制动回路发送启动控制信号；根据所述启动控制信号，控制所述制动回路启动。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述向所述制动回路发送启动控制信号，包括：计算所述制动回路的最大占空比；根据所述最大占空比调制脉冲宽度调制PWM脉冲启动信号；向所述制动回路输出调制后的PWM脉冲启动信号。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述计算所述制动回路的最大占空比，包括：根据以下公式，计算所述制动回路的最大占空比：D＝(Udc-Udc_ref2)×K其中，D为所述制动回路的最大占空比，Udc为所述变流器的直流母线电压，Udc_ref2为用于控制所述制动回路关闭的下限阈值电压，K为预定占空比系数。9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，K的取值满足以下公式：其中，Udc_ref1为用于控制所述制动回路启动的上限阈值电压，Udc_ref2为用于控制所述制动回路关闭的下限阈值电压。10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述制动回路在当前制动过程中的实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：武磊，杨志千，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11