风电变流器的启动方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种风电变流器的启动方法及系统，该方法包括：辅助变流器检测装置对风电变流器的直流母线进行预充电直至直流母线的电压达到预设防冲击电压值；辅助变流器检测装置对直流母线进行恒流充电直至直流母线的电压达到预设安全启动电压值，则向直流母线恒定输出预设安全启动电压值；变流控制器检测功率模块和制动回路是否发生故障；若功率模块和制动回路均未发生故障，则变流控制器控制风电变流器启动。使变流控制器对功率模块和制动回路进行故障检测时，有效防止爆炸或其他安全隐患的发生。

【技术实现步骤摘要】
风电变流器的启动方法及系统
本专利技术实施例涉及风力发电
，尤其涉及一种风电变流器的启动方法及系统。
技术介绍
在风电变流器中为了更好的电气隔离，功率模块的供电采用直流取电技术。直流取电技术是指利用风电变流器的直流母线电压作为输入，来输出功率模块的驱动板所需的弱电。目前常规的采用直流取电技术的风电变流器，直流取电技术的直流母线的最小输入电压一般不会太低，在400V～1400V范围内才能输出使功率模块的驱动板正常工作的24V电压。而在风力发电机组预充电过程中直流母线的电压会上升很快，一般在10秒内就会达到1050V的额定直流母线电压。而在功率模块的驱动板开始得到24V电压，到加载功率模块的驱动板的内部程序以实现对功率模块是否发生故障的检测会有一个过程，在驱动板加载完内部程序时直流母线电压已经上升很高了，若此时有功率模块存在故障，则极易引发爆炸的严重后果。目前常规的采用直流取电技术的风电变流器，制动回路作为风电变流器的重要的一道保险，起着能量泻放的作用，也需要在预充电电压较小时进行制动回路是否发生故障的检测，而采用常规的直流取电技术后，也面临着在直流母线电压已经上升很高的情况下进行制动回路是否发生故障的检测的问题，不能在预充电电压较小时完成检验，也使风电变流器存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种风电变流器的启动方法和系统，解决了现有的采用直流取电技术的风电变流器启动前进行功率模块和制动回路的检测时极易引发爆炸的严重后果或使风电变流器存在安全隐患的技术问题。本专利技术实施例提供一种风电变流器的启动方法，包括：辅助变流器检测装置对风电变流器的直流母线进行预充电直至所述直流母线的电压达到预设防冲击电压值；所述辅助变流器检测装置对所述直流母线进行恒流充电直至所述直流母线的电压达到预设安全启动电压值，则向所述直流母线恒定输出所述预设安全启动电压值；变流控制器检测功率模块和制动回路是否发生故障；若所述功率模块和所述制动回路均未发生故障，则所述变流控制器控制所述风电变流器启动。本专利技术实施例提供一种风电变流器的启动系统，包括：辅助变流器检测装置及变流控制器；所述辅助变流器检测装置与风电变流器的直流母线电连接，所述变流控制器与所述风电变流器的功率模块及制动回路电连接；所述辅助变流器检测装置，用于对风电变流器的直流母线进行预充电直至所述直流母线的电压达到预设防冲击电压值；对所述直流母线进行恒流充电直至所述直流母线的电压达到预设安全启动电压值，则向所述直流母线恒定输出所述预设安全启动电压值；所述变流控制器用于：检测功率模块和制动回路是否发生故障；若所述功率模块和所述制动回路均未发生故障，则所述变流控制器控制所述风电变流器启动。本专利技术实施例提供一种风电变流器的启动方法及系统，通过辅助变流器检测装置对风电变流器的直流母线进行预充电直至所述直流母线的电压达到预设防冲击电压值；所述辅助变流器检测装置对所述直流母线进行恒流充电直至所述直流母线的电压达到预设安全启动电压值，则向所述直流母线恒定输出所述预设安全启动电压值；变流控制器检测功率模块和制动回路是否发生故障；若所述功率模块和所述制动回路均未发生故障，则所述变流控制器控制所述风电变流器启动。由于辅助变流器检测装置首先对直流母线进行预充电然后进行恒流充电，使直流母线电压一直维持在预设安全启动电压值的恒压下，所以变流控制器对功率模块和制动回路进行故障检测时，能够保证在直流母线恒定的较低的电压下进行，使功率模块和制动回路中即使存在故障，也能够保证功率模块和制动回路中元器件的安全，有效防止爆炸或其他安全隐患的发生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术风电变流器的启动方法实施例一的流程图；图2为本专利技术风电变流器的启动方法实施例二的流程图；图3为本专利技术风电变流器的启动方法实施例三的流程图；图4为本专利技术风电变流器的启动系统实施例一的结构示意图；图5为本专利技术风电变流器的启动系统实施例二中风电变流器的功率模块的电路结构示意图；图6为本专利技术风电变流器的启动系统实施例二中辅助变流器检测装置的第一电路结构示意图；图7为本专利技术风电变流器的启动系统实施例二中辅助变流器检测装置的第二电路结构示意图。符号说明43-风电变流器431a-机侧整流功率模块431b-网侧逆变功率模块432-制动回路43101-直流取电电源43102-驱动板433-机侧开关434-防雷模块435-du/dt滤波器436-熔断器437-网侧电感438-断路器439-预充电模块4310-交流滤波模块4311-电流传感器4312-升压变压器41-辅助变流器检测装置411-控制装置412-供电装置412a-IGBT模块413-开关电路413a-第一开关电路413b-第二开关电路42-变流控制器具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。为了清楚起见，首先说明本专利技术使用的特定词或短语的定义。直流取电技术：利用风电变流器的直流母线电压作为输入，来输出功率模块的驱动板所需的弱电的技术。其中，风电变流器的直流母线电压可以为400V～1400V，如为额定电压1050V，功率模块的驱动板所需的弱电可以为24V。图1为本专利技术风电变流器的启动方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的执行主体为风电变流器的启动系统，该风电变流器的启动系统包括辅助变流器检测装置及变流控制器；辅助变流器检测装置与风电变流器的直流母线电连接，变流控制器与风电变流器的功率模块及制动回路电连接。则本实施例提供的风电变流器的启动方法包括以下几个步骤。步骤101，辅助变流器检测装置对风电变流器的直流母线进行预充电直至直流母线的电压达到预设防冲击电压值。具体地，图4为本专利技术风电变流器的启动系统实施例一的结构示意图，如图4所示，本实施例中，辅助变流器检测装置与风电变流器的直流母线电连接，用于对风电变流器的直流母线进行充电，其中，在辅助变流器检测装置中具有能进行充电放电的元器件和电路结构。本实施例中，为了防止大电流对风电变流器中的直流电容的冲击，首先通过对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电变流器的启动方法，其特征在于，包括：辅助变流器检测装置对风电变流器的直流母线进行预充电直至所述直流母线的电压达到预设防冲击电压值；所述辅助变流器检测装置对所述直流母线进行恒流充电直至所述直流母线的电压达到预设安全启动电压值，则向所述直流母线恒定输出所述预设安全启动电压值；变流控制器检测功率模块和制动回路是否发生故障；若所述功率模块和所述制动回路均未发生故障，则所述变流控制器控制所述风电变流器启动。

【技术特征摘要】
1.一种风电变流器的启动方法，其特征在于，包括：辅助变流器检测装置对风电变流器的直流母线进行预充电直至所述直流母线的电压达到预设防冲击电压值；所述辅助变流器检测装置对所述直流母线进行恒流充电直至所述直流母线的电压达到预设安全启动电压值，则向所述直流母线恒定输出所述预设安全启动电压值；变流控制器检测功率模块和制动回路是否发生故障；若所述功率模块和所述制动回路均未发生故障，则所述变流控制器控制所述风电变流器启动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变流控制器控制所述辅助变流器检测装置的充电动作和供电动作，所述充电动作包括对风电变流器的直流母线进行预充电、以及对所述直流母线进行恒流充电；所述供电动作包括向所述直流母线恒定输出所述预设安全启动电压值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助变流器检测装置包括控制装置、供电装置与开关电路，所述供电装置通过所述开关电路连接所述直流母线；所述控制装置与所述开关电路电连接；所述开关电路包括第一开关电路及用于预充电的第二开关电路；所述辅助变流器检测装置对风电变流器的直流母线进行预充电直至所述直流母线的电压达到预设防冲击电压值的步骤包括：所述控制装置控制所述第一开关电路断开、所述第二开关电路导通，控制所述供电装置对风电变流器的直流母线进行预充电直至所述直流母线的电压达到预设防冲击电压值；所述辅助变流器检测装置对所述直流母线进行恒流充电直至所述直流母线的电压达到预设安全启动电压值，则向所述直流母线恒定输出所述预设安全启动电压值的步骤包括：所述控制装置控制所述第一开关电路导通，控制所述供电装置恒流输出，直至所述直流母线的电压达到预设安全启动电压值，之后控制所述供电装置向所述直流母线恒定输出所述预设安全启动电压值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述供电装置包括超级电容器及IGBT模块，所述IGBT模块的一端连接超级电容器，另一端通过所述开关电路连接直流正母线；所述若所述功率模块和所述制动回路均未发生故障，则所述变流控制器控制所述风电变流器启动之后，还包括：所述控制装置控制所述第一开关电路导通，且控制所述IGBT模块接收从所述直流母线释放的电能到所述超级电容器中；若所述超级电容器的电压值达到预设充电电压值，则所述控制装置控制所述第一开关电路和第二开关电路断开。5.一种风电变流器的启动系统，其特征在于，包括：辅助变流器检测装置及变流控制器；所述辅助变流器检测装置与风电变流器的直流母线电连接，所述变...

【专利技术属性】
技术研发人员：高绪华，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