一种风电场电路过电压防护方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种风电场电路过电压防护方法及系统，涉及电力系统过电压防护领域。该风电场电路包括风机、机端变压器、真空断路器、电缆、连接于所述真空断路器和所述电缆的同步控制器，以及连接于所述机端变压器与所述真空断路器之间的过电压防护组件，该方法包括以下步骤：获取所述风电场电路的电压信号，并传递给所述同步控制器；通过所述同步控制器分析所述电压信号，根据分析结果向所述真空断路器发送控制信号；根据所述控制信号控制所述真空断路器进行相应动作。可以有效防止过电压保护的误动作，结合电路中的过电压防护组件可以更有效地对电路中的过电压进行抑制，有效地减少了断路器分闸过程中过电压对风电场电路设备的不良影响。不良影响。不良影响。

【技术实现步骤摘要】
一种风电场电路过电压防护方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统过电压防护领域，具体而言，涉及一种风电场电路过电压防护方法及系统。

技术介绍

[0002]海上风电场在运行过程中还有很多问题，例如绝缘损坏，其中内部电路过电压保护问题更加突出。由于海上风电场自身的特性，真空断路器频繁的操作，将产生截流、重燃、预击穿等现象，产生高幅值、高陡度、高频率的过电压，成为变压器绝缘损坏的主要因素。真空断路器在开断空载变压器等感性负载时，可能出现截流现象，电流过零前被迫截断，感性负载中将储存一定的磁能，则截断后电感和电容发生高频衰减，产生截流过电压。真空断路器在分闸过程中，触头间隙被多次击穿，引起系统等效电容反复的充放电，将导致多次重燃过电压。又由于线芯之间的电磁耦合和电容耦合现象，当一相发生多次重燃时，将引起的高频暂态电流耦合到其他两相，使其与工频电流叠加为高频电流过零，发生强制熄弧。因此海上风电场的过电压防护必不可少。
[0003]目前，抑制真空操作过电压主要使用避雷器和RC阻容，避雷器被广泛使用，它能抑制过电压的幅值，但对于快速变化的过电压，其抑制陡度的效果低，RC阻容能抑制陡度，但自身体积大，存在油绝缘等问题。而断路器的随机分合闸，将使系统电压电流在随机相位分合，产生过电压、涌流等电磁暂态效应，影响设备的绝缘，从而导致过电压保护误动作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种风电场电路过电压防护方法及系统，其通过在风电场电路中设置过电压防护组件并结合同步控制器，有助于防止风电场电路过电压防护的误动作，且过电压的抑制效果更好，有效地减少了过电压对风电场电路设备的不良影响。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种风电场电路过电压防护方法，所述风电场电路包括风机、机端变压器、真空断路器、电缆、连接于所述真空断路器和所述电缆的同步控制器，以及连接于所述机端变压器与所述真空断路器之间的过电压防护组件，所述方法包括以下步骤：获取所述风电场电路的电压信号，并传递给所述同步控制器；通过所述同步控制器分析所述电压信号，根据分析结果向所述真空断路器发送控制信号；根据所述控制信号控制所述真空断路器进行相应动作。
[0006]在本专利技术的一些实施例中，所述获取所述风电场电路的电压信号，并传递给所述同步控制器的步骤具体包括：通过电压互感器采集所述风电场的电缆和真空断路器之间的瞬时电压；将所述瞬时电压传递给并联于所述真空断路器和所述电缆的同步控制器。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，所述通过所述同步控制器分析所述电压信号，根据分析结果向所述真空断路器发送控制信号的步骤具体包括：通过所述同步控制器获取外部分闸指令，检测所述瞬时电压最大相位点，并记录检测时间；基于所述检测时间计算所述真空断路器的最小分闸时间；根据所述真空断路器的最小分闸时间确定发送时间，到达所述发送时间向所述真空断路器发送分闸信号。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，所述过电压防护组件具体包括磁环、线圈和电阻，所述线圈缠绕于所述磁环上，所述电阻连接于所述线圈两端。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述过电压防护组件设置于所述机端变压器的高压侧，并串联于所述机端变压器与所述真空断路器之间。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述磁环由高磁导率和高饱和度的铁合金制作。
[0011]第二方面，本申请实施例提供一种风电场电路过电压防护系统，包括：风机、机端变压器、真空断路器、电缆、连接于所述真空断路器和所述电缆的同步控制器，以及连接于所述机端变压器与所述真空断路器之间的过电压防护组件，其中，所述机端变压器用于将所述风机利用风力发出的低压电转换为高压电，所述同步控制器用于获取所述电路的电压信号、分析所述电压信号并根据分析结果向所述真空断路器发送控制信号，控制所述真空断路器进行相应动作，所述过电压防护组件用于在所述真空断路器动作后对电路中产生的过电压进行抑制。
[0012]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器，当上述一个或多个程序被上述处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项上述的方法。
[0013]第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项上述的方法。
[0014]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：本专利技术的实施例提出了一种风电场电路过电压防护方法，其通过获取风电场电路的电压信号，利用并联连接于电路中的同步控制器分析电压信号，计算出电路中真空断路器的最佳分闸时间，并控制真空断路器在电路的最佳电压相位完成断路器分闸，减少断路器随机分闸所产生的过电压、涌流等电磁暂态效应，从而有效防止过电压保护的误动作，且结合串联于电路中的过电压防护组件可以更有效地对电路中的过电压进行抑制，有效地减少了断路器分闸过程中过电压对风电场电路设备的不良影响。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1为本专利技术一种风电场电路过电压防护方法中的风电场电路的结构示意图；图2为本专利技术一种风电场电路过电压防护方法一实施例的流程图；
图3为本专利技术实施例中获取所述风电场电路的电压信号，并传递给所述同步控制器的步骤的具体流程图；图4为本专利技术实施例中通过所述同步控制器分析所述电压信号，根据分析结果向所述真空断路器发送控制信号的步骤的具体流程图；图5为本专利技术实施例中控制真空断路器分闸过程的时序图；图6a为本专利技术实施例中没有保护下的三相随机分闸过电压示意图；图6b为本专利技术实施例中在过电压防护组件和同步控制器的保护下的三相分闸过电压示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构框图。
[0017]图标：101、风机；102、机端变压器；103、真空断路器；104、电缆；105、同步控制器；106、过电压防护组件；107、电压互感器；108、处理器；109、存储器；110、数据总线。
具体实施方式
[0018]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0019]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]应注意到：相似的标号和字本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电场电路过电压防护方法，其特征在于，所述风电场电路包括风机、机端变压器、真空断路器、电缆、连接于所述真空断路器和所述电缆的同步控制器，以及连接于所述机端变压器与所述真空断路器之间的过电压防护组件，所述方法包括以下步骤：获取所述风电场电路的电压信号，并传递给所述同步控制器；通过所述同步控制器分析所述电压信号，根据分析结果向所述真空断路器发送控制信号；根据所述控制信号控制所述真空断路器进行相应动作。2.如权利要求1所述的一种风电场电路过电压防护方法，其特征在于，所述获取所述风电场电路的电压信号，并传递给所述同步控制器的步骤具体包括：通过电压互感器采集所述风电场的电缆和真空断路器之间的瞬时电压；将所述瞬时电压传递给并联于所述真空断路器和所述电缆的同步控制器。3.如权利要求2所述的一种风电场电路过电压防护方法，其特征在于，所述通过所述同步控制器分析所述电压信号，根据分析结果向所述真空断路器发送控制信号的步骤具体包括：通过所述同步控制器获取外部分闸指令，检测所述瞬时电压最大相位点，并记录检测时间；基于所述检测时间计算所述真空断路器的最小分闸时间；根据所述真空断路器的最小分闸时间确定发送时间，到达所述发送时间向所述真空断路器发送分闸信号。4.如权利要求1所述的一种风电场电路过电压防护方法，其特征在于，所述过电压防护组件具体包括磁环、线圈和电阻，所述线圈缠绕于所述磁环上，所述电阻连...

【专利技术属性】
技术研发人员：方春恩，王渊朝，刘家旺，李伟，潘麟，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：