一种风力机变流器网侧防高压系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风力机变流器网侧防高压系统，包括：获取模块，用于获取变流器网侧的历史电压数据和变流器额定电压；确定模块，用于根据历史电压数据确定变流器的电压穿越等级，并根据电压穿越等级确定变流器相关部件的规格，变流器相关部件包括chopper组件；检测模块，用于检测变流器网侧的电网实时电压和母线实时电压；处理模块，用于根据电网实时电压和母线实时电压设定chopper组件的工作状态指令；控制模块，用于根据处理模块设定的工作状态指令对chopper组件进行控制，以对变流器进行保护。通过历史电压数据、电网实时电压和母线实时电压确定变流器相关部件的规格以及对chopper组件的控制，进而实现对变流器高压穿越时的保护。越时的保护。越时的保护。

【技术实现步骤摘要】
一种风力机变流器网侧防高压系统


[0001]本专利技术涉及变流器
，尤其是涉及一种风力机变流器网侧防高压系统。

技术介绍

[0002]风能是一种清洁无公害的可再生能源，是国家倡导的绿色能源之一，风力发电是指把风的动能转为电能。将自然界的风能转化成电能的装置，自然界的风能推动风力发电机组的桨叶实现风能的吸收，桨叶带动发电机实现风能转化成电能；因国家电网对并网的电能有频率、相位的规定，而发电机不能将电能达到直接并网的要求，所以发电机与电网之间必须增加相应的电气设备，即变流器实现了将发电机所发出的电能转化成电网要求的频率、相位等并可进行有功、无功等控制。
[0003]然而，当电网出现高电压时，变流器的网侧输出功率受到抑制，造成变流器的直流母线电压抬升，当母线电压超过变流器的极限电压时可能导致变流器发生损坏，风力发电机组批量停机，对电网形成冲击，从而造成经济损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种风力机变流器网侧防高压系统，解决电网高压穿越时，由于母线电压瞬时升高，导致变流器脱网的问题。
[0005]本专利技术提供了一种风力机变流器网侧防高压系统，包括：
[0006]获取模块，所述获取模块用于获取变流器网侧的历史电压数据和变流器额定电压；
[0007]确定模块，所述确定模块用于根据所述历史电压数据确定变流器的电压穿越等级，并根据所述电压穿越等级确定变流器相关部件的规格，所述变流器相关部件包括chopper组件；
[0008]检测模块，所述检测模块用于检测变流器网侧的电网实时电压和母线实时电压；
[0009]处理模块，所述处理模块用于根据所述电网实时电压和母线实时电压设定所述chopper组件的工作状态指令；
[0010]控制模块，所述控制模块用于根据所述处理模块设定的工作状态指令对所述chopper组件进行控制，以对变流器进行保护。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述历史电压数据包括电网电压最大值和维持电网电压最大值的时长。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述确定模块根据所述历史电压数据确定变流器的电压穿越等级，包括：
[0013]接收所述获取模块获取的变流器网侧的历史电压数据和变流器额定电压；
[0014]确定所述电网电压最大值与所述额定电压之间的电压比值，根据所述电压比值确定所述变流器的电压穿越等级；
[0015]根据所述维持电网电压最大值的时长对所述变流器的电压穿越等级进行修正，得
到所述变流器的最终电压穿越等级。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述变流器相关部件还包括断路器、滤波电容、滤波电抗、并网开关和辅助变压器。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述确定模块内设定有预设电压比值矩阵V0和预设电压穿越等级矩阵L0，对于所述预设电压比值矩阵V0，设定V0(V1，V2，V3，V4)，其中，V1为第一预设电压比值，V2为第二预设电压比值，V3为第三预设电压比值，V4为第四预设电压比值，且V1＜V2＜V3＜V4；
[0018]对于所述预设电压穿越等级矩阵L0，设定L0(L1，L2，L3，L4)，其中，L1为第一预设电压穿越等级；L2为第二预设电压穿越等级；L3为第三预设电压穿越等级；L4为第四预设电压穿越等级，且L1＜L2＜L3＜L4；
[0019]所述确定模块用于获取变流器网侧的电网电压最大值和变流器的额定电压，计算所述电网电压最大值和所述额定电压的电压比值v，根据所述电压比值v与各预设电压比值之间的关系设定所述变流器的电压穿越等级；
[0020]当v＜V1时，设定所述第一预设电压穿越等级L1作为所述变流器的电压穿越等级；
[0021]当V1≤v＜V2时，设定所述第二预设电压穿越等级L2作为所述变流器的电压穿越等级；
[0022]当V2≤v＜V3时，设定所述第三预设电压穿越等级L3作为所述变流器的电压穿越等级；
[0023]当V3≤v＜V4时，设定所述第四预设电压穿越等级L4作为所述变流器的电压穿越等级。
[0024]在本申请的一些实施例中，所述确定模块内设定有预设时长矩阵T0，对于所述预设时长矩阵T0，设定T0(T1，T2，T3，T4)，其中，T1为第一预设时长，T2为第二预设时长，T3为第三预设时长，T4为第一预设时长，且T1＜T2＜T3＜T4；
[0025]在根据所述电压比值v确定所述第i预设电压穿越等级Li作为所述变流器的电压穿越等级后，此时i＝1,2,3,4；获取维持电网电压最大值的时长t，根据所述维持电网电压最大值的时长t与各预设时长之间的关系，对所述第i预设电压穿越等级Li进行修正，得到所述变流器的最终电压穿越等级；
[0026]当t＜T1时，则将所述第i预设电压穿越等级Li作为所述变流器的最终电压穿越等级；
[0027]当T1≤t＜T2时，则将所述第i预设电压穿越等级Li调升一级后作为所述变流器的最终电压穿越等级，若此时为所述第四预设电压穿越等级L4，则直接将所述第四预设电压穿越等级L4作为所述变流器的最终电压穿越等级；
[0028]当T2≤t＜T3时，则将所述第i预设电压穿越等级Li调升两级后作为所述变流器的最终电压穿越等级，若此时为所述第四预设电压穿越等级L4，则直接将所述第四预设电压穿越等级L4作为所述变流器的最终电压穿越等级；
[0029]当T3≤t＜T4时，则将所述第i预设电压穿越等级Li调升三级后作为所述变流器的最终电压穿越等级，若此时为所述第四预设电压穿越等级L4，则直接将所述第四预设电压穿越等级L4作为所述变流器的最终电压穿越等级。
[0030]在本申请的一些实施例中，所述处理模块根据所述电网实时电压和母线实时电压
设定所述chopper组件的工作状态指令，包括：
[0031]根据所述电网实时电压确定电网电压有效值；
[0032]将所述电网电压有效值与电网电压设定值进行对比，根据所述对比结果确定变流器运行状态；
[0033]基于所述变流器运行状态，根据所述母线实时电压设定所述chopper组件的工作状态指令。
[0034]在本申请的一些实施例中，所述根据所述对比结果确定变流器运行状态，包括：
[0035]若所述电网电压有效值大于所述电网电压设定值，则所述变流器进入高穿状态；
[0036]若所述电网电压有效值小于等于所述电网电压设定值，则所述变流器退出高穿状态。
[0037]在本申请的一些实施例中，所述基于所述变流器运行状态，根据所述母线实时电压设定所述chopper组件的工作状态指令，包括：
[0038]当所述变流器进入高穿状态时，将所述母线实时电压与高穿过压触发值和母线电压设定值进行对比；
[0039]当所述母线实时电压达到所述高穿过压触发值时，所述chopper组件投入运行；
[0040]当所述母线实时电压小于等于所述母线电压设定值时，所述chopper组件退本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力机变流器网侧防高压系统，其特征在于，包括：获取模块，所述获取模块用于获取变流器网侧的历史电压数据和变流器额定电压；确定模块，所述确定模块用于根据所述历史电压数据确定变流器的电压穿越等级，并根据所述电压穿越等级确定变流器相关部件的规格，所述变流器相关部件包括chopper组件；检测模块，所述检测模块用于检测变流器网侧的电网实时电压和母线实时电压；处理模块，所述处理模块用于根据所述电网实时电压和母线实时电压设定所述chopper组件的工作状态指令；控制模块，所述控制模块用于根据所述处理模块设定的工作状态指令对所述chopper组件进行控制，以对变流器进行保护。2.根据权利要求1所述的一种风力机变流器网侧防高压系统，其特征在于，所述历史电压数据包括电网电压最大值和维持电网电压最大值的时长。3.根据权利要求2所述的一种风力机变流器网侧防高压系统，其特征在于，所述确定模块根据所述历史电压数据确定变流器的电压穿越等级，包括：接收所述获取模块获取的变流器网侧的历史电压数据和变流器额定电压；确定所述电网电压最大值与所述额定电压之间的电压比值，根据所述电压比值确定所述变流器的电压穿越等级；根据所述维持电网电压最大值的时长对所述变流器的电压穿越等级进行修正，得到所述变流器的最终电压穿越等级。4.根据权利要求1所述的一种风力机变流器网侧防高压系统，其特征在于，所述变流器相关部件还包括断路器、滤波电容、滤波电抗、并网开关和辅助变压器。5.根据权利要求3所述的一种风力机变流器网侧防高压系统，其特征在于，所述确定模块内设定有预设电压比值矩阵V0和预设电压穿越等级矩阵L0，对于所述预设电压比值矩阵V0，设定V0(V1，V2，V3，V4)，其中，V1为第一预设电压比值，V2为第二预设电压比值，V3为第三预设电压比值，V4为第四预设电压比值，且V1＜V2＜V3＜V4；对于所述预设电压穿越等级矩阵L0，设定L0(L1，L2，L3，L4)，其中，L1为第一预设电压穿越等级；L2为第二预设电压穿越等级；L3为第三预设电压穿越等级；L4为第四预设电压穿越等级，且L1＜L2＜L3＜L4；所述确定模块用于获取变流器网侧的电网电压最大值和变流器的额定电压，计算所述电网电压最大值和所述额定电压的电压比值v，根据所述电压比值v与各预设电压比值之间的关系设定所述变流器的电压穿越等级；当v＜V1时，设定所述第一预设电压穿越等级L1作为所述变流器的电压穿越等级；当V1≤v＜V2时，设定所述第二预设电压穿越等级L2作为所述变流器的电压穿越等级；当V2≤v＜V3时，设定所述第三预设电压穿越等级L3作为所述变流器的电压穿越等级；当V3≤v＜V4时，设定所述第四预设电压穿越等级L4作为所述变流器的电压穿越等级。6.根据权利要求5所述的一种风力机变流器网侧防高压系统，其特征在于，所述确定模块内设定有预设时长矩阵T0，对于所述预设时长矩阵T0，设定T0(T1，T2，T3，T4)，其中，T1为第一预设时长，T2为第二预设时长，T3为第三预设时长，T4为第一预设时长，且T1＜T2＜T3＜T4；
在根据所述电压比值v确定所述第i预设电压穿越等级Li作为所述变流器的电压穿越等级后，此时i＝1,2,3,4；获取维持电网电压最大值的时长t，根据所述维持电网电压最大值的时长t与各预设时长之间的关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁靖，高伟，纪辉，冯镜龙，王健丞，邢文强，张鑫，郝程文，崔志玺，孙凤刚，徐敏敏，李亚军，
申请(专利权)人：华能乌拉特中旗新能源发电有限公司，
类型：发明
国别省市：