本发明专利技术涉及一种兆瓦级多功能风力发电机节能控制装置，它属于一种适用于国内外常用的三种风力发电机：直驱永磁发电机、双馈发电机和异步感应发电机的、能降低发电成本的节能控制装置。本发明专利技术主要是解决现有的控制装置存在的控制单一和成本高的技术难点。本发明专利技术采用的技术方案是：兆瓦级多功能风力发电机节能控制装置，它由控制器、测速器、绝缘栅型双极三极管ＩＧＢＴ开关触发电路、可控硅整流器ＳＣＲ触发电路、直流过电压保护器和两个变换器组成，测速器、绝缘栅型双极三极管ＩＧＢＴ开关触发电路、可控硅整流器ＳＣＲ触发电路、直流过电压保护器和两个变换器分别与控制器连接，测速器的转速检测端与被控制风力发电机的转子连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种兆瓦级多功能风力发电机节能控制装置，它属于一种适 用于国内外常用的三种风力发电机直驱永磁发电机、双馈发电机和异步感 应发电机的、能降低发电成本的节能控制装置。
技术介绍
目前，全球面临资源、环境和节能减排的巨大挑战。国内外专家估计未 来五十年，谁掌握了低碳技术、可再生能源技术，谁就掌握了世界。风力发 电无疑是再生能源技术的重要部分。在风力发电的控制技术中，变浆机械控 制技术及电机转速控制技术又为关键技术中的核心。通过变浆机械控制技术 能更好的输出功率品质，而通过发电机转速的控制则能够使风力发电机的叶 尖速比接近最佳值，提高风力发电的运行效率。由于目前国内外常用三种兆 瓦级风力发电机直驱永磁风力发电机、双馈风力发电机和异步感应风力发 电机，这三种风力发电机的变浆机械控制技术几乎相同，但电机的转速控制 技术却根据发电机的类型而各不相同。我国对MW级风力发电机的控制技术研 究尚处于起步阶段，大部分采用或引进改造国外技术，远未达到独立自主的 产业化生产。即使是发达国家也未见有人提出用一种风力发电机控制装置控 制所有类型的风力发电机，而是用不同的控制装置控制不同类型的发电机。 即单一的控制方式，这种单一控制方式在电机或装置出现故障时，不易提供 充足的配件，或造成大量备用装置配件的浪费，不易降低发电成本。国内外 专家指出，过去的风电成本下降主要的是依据技术进步，以后风电成本进一 步下降则更多的是依赖于规模化、系列化和标准化。进而达到可再生能源开 发利用的技术进步，降低可再生能源产品的生产成本，提高产品质量的目的。 综上所述，我国风力发电研究的形势对从事风力发电的科研人员既提出了严 峻的挑战又提供了巨大的机遇。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述技术难点并提供一种能对直驱永磁发电机、 双馈发电机和异步感应发电机三种风力发电机通用的且能降低发电成本的兆 瓦级多功能风力发电机节能控制装置。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是兆瓦级多功能风力发电机节能控制装置，它由控制器、测速器、绝缘栅型双极三极管IGBT开关触 发电路、可控硅整流器SCR触发电路、直流过电压保护器和两个变换器组成， 测速器、绝缘栅型双极三极管IGBT开关触发电路、可控硅整流器SCR触发电 路、直流过电压保护器和两个变换器分别与控制器连接，测速器的转速检测 端与被控制风力发电机的转子连接。本专利技术所述两个变换器由12组绝缘栅型双极三极管IGBT开关Q,-Q12、稳 流电感L,、 L2、直流保护用继电器的常闭触点RELAY1、 RELAY2、电容C1、 C2、 二极管D15、 D16、电阻R78、 R2、 R3和R79、直流电压隔离传感器DCPT1、 DCPT2、直流电流隔离传感器DCCT1、 DCCT2、可控硅整流器SCR1、 SCR2、电 流互感器CT1、 CT2和电压互感器PT1、 PT2组成；其中IGBT开关Q,-Qe、稳 流电感L、直流保护用继电器的常闭触点RELAY1、电容C1、 二极管D15、电 阻R78、 R2、直流电压隔离传感器DCPT1、直流电流隔离传感器DCCT1、可控 硅整流器SCR1、电流互感器CT1和电压互感器PT1构成左侧变换器，IGBT开 关Qt、 Q2、 Q3的集电极相连后与稳流电感Li的一端连接，IGBT开关Qh Q2、 Q3的发射极分别与IGBT开关Q4、 Q5、 Qe的集电极相连并与风力发电机A相、B 相、C相连接，IGBT开关Ch、 Q2、 Q3的门极连接相应的触发电路，IGBT开关 Q4、 Q5、 Q6的发射极相连后与电阻R2的下端连接，IGBT开关Q4、 Q5、 Qe的门 极连接相应的触发电路，稳流电感L的另一端与继电器的常闭触点RELAY1 的一侧连接，二极管D15正极与电阻R78的一端连接后与继电器的常闭触点 RELAY1的另一侧连接，二极管D15负极与电阻R78的另一端连接后与电容Cl 和直流电压隔离传感器DCPT1的正极相连，电容Cl和直流电压隔离传感器 DCPT1的负极相连后与控制器连接，电容Cl和直流电压隔离传感器DCPT1的 正极也与控制器连接，可控硅整流器SCR1的正极与二极管D15正极和电阻R78的一端连接，可控硅整流器SCR1的负极与电阻R2的上端连接，直流电 流隔离传感器DCCT1套装在常闭触点RELAY1的左侧和可控硅整流器SCR1的 正极之间并与控制器连接，电流互感器CT1审接在电压互感器PT1的右侧和 IGBT开关Q2发射极之间并与控制器连接，电压互感器PT1并接在A、 B两相 之间并与控制器连接；IGBT开关Q7-Q12、稳流电感L2、直流保护用继电器的 常闭触点RELAY2、电容C2、 二极管D16、电阻R3、 R79、直流电压隔离传感 器DCPT2、直流电流隔离传感器DCCT2、可控硅整流器SCR2、电流互感器CT2 和电压互感器PT2构成右侧变换器，所述左右两侧的变换器完全对称，故右 侧变换器的所有器件的连接方式与左侧完全相同。由于本专利技术采用了上述技术方案，采用同一种控制装置对三种不同的丽 级风力发电机直驱永磁发电机、双馈发电机和异步感应发电机分别加以电 气转速控制，便于产品规模化、系列化和标准化，实现降低风力发电成本的 目的。因此，与
技术介绍
相比，本专利技术具有对三种风力发电机通用性好和能 降低发电成本等优点。 附图说明图l是本专利技术的原理图2是本专利技术装置中控制器的电路图3是本专利技术装置中液晶显示电路图4是本专利技术装置中绝缘栅型双极三极管IGBT开关触发电路图； 图5是本专利技术装置中直流电压缓冲器电路原理图； 图6是本专利技术装置中可控硅整流器SCR触发电路图； 图7是本专利技术装置中直流过电压保护器电路图8是本专利技术装置中交流电流互感器与交流电压互感器电路原理图9是本专利技术装置中直流隔离电流传感器与直流隔离电压传感器电路原理图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细描述。如图1所示，本实施例中的兆瓦级多功能风力发电机节能控制装置，它由控制器1、测速器2、绝缘栅型双极三极管IGBT开关触发电路4、可控硅 整流器SCR触发电路3、直流过电压保护器5和两个变换器6、 7组成，测速 器2、绝缘栅型双极三极管IGBT开关触发电路4、可控硅整流器SCR触发电 路3、直流过电压保护器5和两个变换器6、 7分别与控制器1连接，测速器 2的转速检测端与被控制风力发电机的转子连接。上述两个变换器6、 7由12组绝缘栅型双极三极管IGBT开关QrQ^稳 流电感L、 L2、直流保护用继电器的常闭触点RELAY1、 RELAY2、电容C1、 C2、 二极管D15、 D16、电阻R78、 R2、 R3和R79、直流电压隔离传感器DCPT1、 DCPT2、直流电流隔离传感器DCCT1、 DCCT2、可控硅整流器SCR1、 SCR2、电 流互感器CT1、 CT2和电压互感器PT1、 PT2组成；其中IGBT开关Ch-Qe、稳 流电感L、直流保护用继电器的常闭触点RELAY1、电容C1、 二极管D15、电 阻R78、 R2、直流电压隔离传感器DCPT1、直流电流隔离传感器DCCT1、可控 硅整流器SCR1、电流互感器CT1和电压互感器PT1构成左侧变换器6， IGBT 开关Q本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种兆瓦级多功能风力发电机节能控制装置，其特征是：它由控制器、测速器、绝缘栅型双极三极管ＩＧＢＴ开关触发电路、可控硅整流器ＳＣＲ触发电路、直流过电压保护器和两个变换器组成，测速器、绝缘栅型双极三极管ＩＧＢＴ开关触发电路、可控硅整流器ＳＣＲ触发电路、直流过电压保护器和两个变换器分别与控制器连接，测速器的转速检测端与被控制风力发电机的转子连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑德化，赵春生，张晓巍，李刚菊，杨文元，郭史鹏，王世杰，郑阿龙，
申请(专利权)人：山西合创电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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