定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统及方法，属于风力发电控制技术领域，具体的，所述系统包括：电压检测模块，被配置为：检测电网侧电压，并将检测到的电网侧电压发送给低电压穿越控制模块；低电压穿越控制模块，被配置为：当电网侧电压小于第一预设电压且大于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，转子回路的撬棒保护装置工作，且控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通；当电网侧电压小于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通；本发明专利技术避免了转子侧转子过电流和直流母线过电压的影响，极大的提高了发电系统的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及风力发电控制
，特别涉及一种定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]多数风电场都处于比较偏僻的区域，电网较为薄弱，容易发生波动，当电网电压降落时，而根据磁链守恒定律定子磁链不会突变，其反电动势暂态与周期分量分别作用于转子产生电流暂态和周期分量，使得转子侧转子过电流和直流母线过电压。如果不能抑制转子侧过电流和直流母线过电压，转子侧励磁变换器就会失去对电磁转矩的控制，严重时，风机会退出电网运行。
[0004]定子双绕组式双馈风机中，在电机的定子槽内设置一套第二定子绕组，其与定子槽内的第一定子绕组无电气连接，利用第二定子绕组所产生的电压为网侧变流器提供交流输入，进而通过转子侧变流器供给电机转子励磁电流，不再需要在网侧变流器前增加变压器，大大降低了制造成本；网侧变流器不再与电网连接，不会将其所产生的谐波传到电网，避免了对电网造成污染。
[0005]但是，专利技术人发现，上述风力发电系统依然存在转子侧转子过电流和直流母线过电压导致的风机脱网问题，无法实现有效的低电压穿越控制。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统及方法，当电网侧电压小于第一预设电压且大于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，转子回路的撬棒保护装置工作以限制励磁电流，且控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通以限制转子电压；当电网侧电压小于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通，以利用发电机多余的电能向第一超级电容充电实现转子电压限制，避免了转子侧转子过电流和直流母线过电压的影响，极大的提高了发电系统的稳定性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术第一方面提供了一种定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统。
[0009]一种定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统，其特征在于：
[0010]包括：
[0011]电压检测模块，被配置为：检测电网侧电压，并将检测到的电网侧电压发送给低电压穿越控制模块；
[0012]低电压穿越控制模块，被配置为：当电网侧电压小于第一预设电压且大于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，转子回路的撬棒保护装置工作，且控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通；当电网侧电压小于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，控制双变流
器的中间母线与第一超级电容接通。
[0013]进一步的，定子双绕组式双馈风机，至少包括：第一定子绕组、第二定子绕组、双变流器、转子绕组和第一超级电容；
[0014]其中，第一定子绕组与电网连接，双变流器包括转子侧变流器和定子侧变流器，转子侧变流器与转子绕组连接，定子侧变流器与第二定子绕组连接，双变流器的中间母线之间连接有直流母线电容，直流母线电容分别与转子侧变流器和定子侧变流器并联，第一超级电容与直流母线电容并联。
[0015]更进一步的，第一定子绕组通过第一开关与电网连接，第一超级电容通过第二开关与双变流器的中间母线连接，定子侧变流器通过第三开关与第二定子绕组连接。
[0016]更进一步的，还包括与第一超级电容并联的用于发电机孤网启动的第二超级电容，第二超级电容通过第四开关与双变流器的中间母线连接。
[0017]更进一步的，第一超级电容的容量大于第二超级电容。
[0018]更进一步的，还包括与转子绕组通过可控硅开关连接的撬棒电阻。
[0019]本专利技术第二方面提供了一种定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制方法。
[0020]一种定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制方法，包括以下过程：
[0021]获取定子双绕组式双馈风机的电网侧电压；
[0022]当电网侧电压小于第一预设电压且大于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，转子回路的撬棒保护装置工作，且控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通；当电网侧电压小于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]1、本专利技术所述的定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统及方法，当电网侧电压小于第一预设电压且大于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，转子回路的撬棒保护装置工作以限制励磁电流，且控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通以限制转子电压；当电网侧电压小于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通，以利用发电机多余的电能向第一超级电容充电实现转子电压限制，避免了转子侧转子过电流和直流母线过电压的影响，极大的提高了发电系统的稳定性。
[0025]2、本专利技术所述的定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统及方法，可以不用额外加装撬棒电阻，当发生低电压故障时，闭合第二开关，使发电机多余的电能向超级电容充电，从而实现低电压穿越功能，有效的保证了电网的稳定。
附图说明
[0026]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0027]图1为本专利技术实施例1提供的定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统的结构示意图。
[0028]图2为本专利技术实施例1提供的定子双绕组式双馈风机的结构示意图。
[0029]图3为本专利技术实施例2提供的定子双绕组式双馈风机的结构示意图。
[0030]其中，1
‑
电网；2
‑
变压器；3
‑
风机叶片；4
‑
齿轮箱；5
‑
第一定子绕组；6
‑
第二定子绕
组；7
‑
转子绕组；8
‑
转子侧变流器；9
‑
定子侧变流器；10
‑
第一超级电容；11
‑
第二超级电容。
具体实施方式
[0031]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0032]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0033]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0034]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035]实施例1：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统，其特征在于：包括：电压检测模块，被配置为：检测电网侧电压，并将检测到的电网侧电压发送给低电压穿越控制模块；低电压穿越控制模块，被配置为：当电网侧电压小于第一预设电压且大于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，转子回路的撬棒保护装置工作，且控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通；当电网侧电压小于第二预设电压时，转子侧变流器闭锁，控制双变流器的中间母线与第一超级电容接通。2.如权利要求1所述的定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统，其特征在于：定子双绕组式双馈风机，至少包括：第一定子绕组、第二定子绕组、双变流器和第一超级电容；其中，第一定子绕组与电网连接，双变流器包括转子侧变流器和定子侧变流器，转子侧变流器与转子绕组连接，定子侧变流器与第二定子绕组连接，双变流器的中间母线之间连接有直流母线电容，直流母线电容分别与转子侧变流器和定子侧变流器并联，第一超级电容与直流母线电容并联。3.如权利要求2所述的定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统，其特征在于：第一定子绕组通过第一开关与电网连接，第一超级电容通过第二开关与双变流器的中间母线连接，定子侧变流器通过第三开关与第二定子绕组连接。4.如权利要求2所述的定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统，其特征在于：还包括与第一超级电容并联的用于发电机孤网启动或者并网点功率波动平抑的第二超级电容，第二超级电容通过第四开关与双变流器的中间母线连接。5.如权利要求4所述的定子双绕组式双馈风机低电压穿越控制系统，其特征在于：第一超级电容的容量大于第二超级电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛征，朱尔奎，程靖宇，焦利，
申请(专利权)人：山东明科电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：