一种应用于风电机组低电压穿越的监控系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种应用于风电机组低电压穿越的监控系统及方法，包括：数据采集模块，用于采集风电机组的工作状态下各参数，当发生低电压穿越时，以预设频率采集并记录风电机组低电压穿越阶段风电机组各参数；命令执行控制模块，用于判断若在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各参数判断所述风电机组未成功低电压穿越且在发生低电压穿越后第二设定时长时根据当前风电机组各参数判断所述风电机组未停机时，切断风电机组安全链以使所述风电机组停机。本发明专利技术技术方案有效地保证风电机组在低电压穿越时的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电技木，尤其涉及。
技术介绍
随着风カ发电技术的日渐成熟和风电机组单机容量的増大，风能正在成为电カ系统广泛应用的重要能源之一。为了可靠的向电网供电，风电机组要严格满足电网接入的各项要求，其中，风电机组的低电压穿越(Low Voltage Ride-Through,LVRT)功能是衡量机组的重要标准之一。因此，如何有效准确地在低电压穿越的エ况下对风电场各风电机组进行 实时监测与控制，使整个风场机组安全可靠地运行变得至关重要。现有技术的低电压穿越处理方案主要有以下缺点。现有风电机组的主控设备为PLC，各控制指令均以通讯的方式发送到指定设备，指定设备执行PLC发送的指令。但是在风电机组运行时，由于其中某些设备通信不正常或其他原因，风电机组存在不能准确执行PLC发出的指令的情況，从而导致风电机组无法正常运行。然而在低电压穿越的情况下，风电机组的不正常运行所造成的危害是无法估量的。
技术实现思路
本专利技术提供为解决现有技术中风电机组在低电压穿越时不能正常执行PLC发出指令的缺陷，提供了。本专利技术提供了一种应用于风电机组低电压穿越的监控系统，包括数据采集模块及命令执行控制模块；所述数据采集模块用于采集风电机组的工作状态下各參数，当发生低电压穿越时，以预设频率采集并记录风电机组低电压穿越阶段风电机组各參数，然后发送到所述命令执ィ了控制I旲块；所述命令执行控制模块用于接收、保存所述数据采集模块发送的风电机组各參数，若在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组未成功低电压穿越且在发生低电压穿越后第二设定时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组未停机时，切断风电机组安全链以使所述风电机组停机。作为上述技术方案的优选，所述命令执行控制模块包括风电机组各參数接收保存子模块、低电压穿越判断子模块、风电机组停机指令判断子模块及判断执行子模块；所述风电机组各參数接收保存子模块，用于接收、保存所述数据采集模块发送的风电机组各參数；所述低电压穿越判断子模块，用于在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组是否未成功低电压穿越；所述风电机组停机指令判断子模块，用于在发生低电压穿越后第二预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组是否未停机；所述判断执行子模块，用于根据所述低电压穿越判断子模块及所述风电机组停机指令判断子模块的判断结果确定所述风电机组未成功低电压穿越且未停机时，切断风电机组安全链以使所述风电机组停机。作为上述技术方案的优选，所述数据采集模块包括与电网连接的电网状态监测单元及，与风电机组连接变频器监控单元、变桨系统监控単元及低电压穿越保护单元；所述电网状态监测単元用于采集并记录网侧的电压、电流及功率数据；所述变频器単元模块用于采集并记录风电机组机侧有功和无功电流电压数据并形成电压、电流波形、风电机组定子侧有功和无功电压分量、风电机组的转速和转矩、直流母排电压；所述变桨系统监控単元用于采集并记录风电机组的变桨角度、变桨速度数据； 所述低电压穿越保护单元用于采集并记录风电机组在低电压穿越期间保护器件的參数及Crowbar电路的參数。作为上述技术方案的优选，所述低电压穿越判断子模块具体包括风电机组转速判断単元、风电机组电压电流波形判断単元、直流母排电压判断単元及第ー综合判断单元;所述风电机组转速判断単元用于判断所述风电机组的转速是否超过预设转速；所述风电机组电压电流波形判断単元用于根据所述电压电流波形判断所述风电机组的电压电流的幅值、相位、频率是否超出电压电流的预设的幅值、相位及频率； 所述直流母排电压判断単元用于判断所述直流母排电压的瞬时值是否大于直流母排保护単元所能承受的预设极限值；所述第一综合判断単元用于根据风电机组转速判断単元、风电机组电压电流判断単元及直流母排电压判断単元的判断结果确定所述风电机组是否成功低电压穿越。作为上述技术方案的优选，所述风电机组停机指令判断子模块具体包括桨叶位置判断単元、变频器状态判断単元及第ニ综合判断単元；所述桨叶位置判断単元用于根据风电机组的变桨角度、变桨速度数据判断风电机组的变桨角度、变桨速度是否达到风电机组处于停机状态时的值；变频器状态判断単元用于根据变频器状态、机侧有功无功电流的输出情况判断风电机组的变频器状态、机侧有功无功电流的输出情况是否达到风电机组处于停机状态时的值；所述第二综合判断単元用于根据桨叶位置判断単元及变频器状态判断単元的判断结果确定所述风电机组是否停机。作为上述技术方案的优选，所述第二设定时长大于所述第一预设时长。本专利技术还提供了一种应用于风电机组低电压穿越的监控方法，包括采集风电机组的工作状态下各參数，当发生低电压穿越吋，以预设频率采集并记录风电机组低电压穿越阶段风电机组各參数，然后发送到所述命令执行控制模块；接收、保存所述数据采集模块发送的风电机组各參数，若在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组未成功低电压穿越且在发生低电压穿越后第二设定时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组未停机时，切断风电机组安全链以使所述风电机组停机。作为上述技术方案的优选，所述预设频率采集并记录风电机组低电压穿越阶段风电机组各參数具体包括采集并记录网侧的电压、电流及功率数据；采集并记录风电机组机侧有功和无功电流电压数据并形成电压、电流波形、风电机组定子侧有功和无功电压分量、风电机组的转速和转矩、直流母排电压；采集并记录风电机组的变桨角度、变桨速度数据；采集并记录风电机组在低电压穿越期间保护器件的參数及Crowbar电路的參数。作为上述技术方案的优选，所述在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组是否未成功低电压穿越具体为 判断所述风电机组的转速是否超过预设转速；根据所述电压电流波形判断所述风电机组的电压电流的幅值、相位、频率是否超出电压电流的预设的幅值、相位及频率；判断所述直流母排电压的瞬时值是否大于直流母排保护単元所能承受的预设极限值；根据风电机组的转速、风电机组电压电流判断単元及直流母排电压判断単元的判断结果确定所述风电机组是否成功低电压穿越。作为上述技术方案的优选，所述在发生低电压穿越后第二预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组是否未停机具体包括根据风电机组的变桨角度、变桨速度数据判断风电机组的变桨角度、变桨速度是否达到风电机组处于停机状态时的值；根据变频器状态、机侧有功无功电流的输出情况判断风电机组的变频器状态、机侧有功无功电流的输出情况是否达到风电机组处于停机状态时的值；根据风电机组的变桨角度、变桨速度数据及变频器状态、机侧有功无功电流的输出情况的判断结果确定所述风电机组是否停机。本专利技术提供的一种应用于风电机组低电压穿越的监控系统，包括数据采集模块及命令执行控制模块；数据采集模块当发生低电压穿越吋，以预设频率采集并记录风电机组低电压穿越阶段风电机组各參数，然后发送到所述命令执行控制模块；所述命令执行控制模块进行判断若在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组未成功低电压穿越且在发生低电压穿越后第二设定时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组未停机时，切断风电机组安全链以使所述风电机组停机。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于风电机组低电压穿越的监控系统，其特征在于，包括数据采集模块及命令执行控制模块；所述数据采集模块用于采集风电机组的工作状态下各参数，当发生低电压穿越时，以预设频率采集并记录风电机组低电压穿越阶段风电机组各参数，然后发送到所述命令执行控制模块；所述命令执行控制模块用于接收、保存所述数据采集模块发送的风电机组各参数，若在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各参数判断所述风电机组未成功低电压穿越且在发生低电压穿越后第二设定时长时根据当前风电机组各参数判断所述风电机组未停机时，切断风电机组安全链以使所述风电机组停机。

【技术特征摘要】
1.一种应用于风电机组低电压穿越的监控系统，其特征在于，包括数据采集模块及命令执行控制模块； 所述数据采集模块用于采集风电机组的工作状态下各參数，当发生低电压穿越吋，以预设频率采集并记录风电机组低电压穿越阶段风电机组各參数，然后发送到所述命令执行控制模块； 所述命令执行控制模块用于接收、保存所述数据采集模块发送的风电机组各參数，若在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组未成功低电压穿越且在发生低电压穿越后第二设定时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组未停机时，切断风电机组安全链以使所述风电机组停机。2.根据权利要求I所述的监控系统，其特征在于，所述命令执行控制模块包括风电机组各參数接收保存子模块、低电压穿越判断子模块、风电机组停机指令判断子模块及判断执行子模块； 所述风电机组各參数接收保存子模块，用于接收、保存所述数据采集模块发送的风电机组各參数； 所述低电压穿越判断子模块，用于在发生低电压穿越后第一预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组是否未成功低电压穿越； 所述风电机组停机指令判断子模块，用于在发生低电压穿越后第二预设时长时根据当前风电机组各參数判断所述风电机组是否未停机； 所述判断执行子模块，用于根据所述低电压穿越判断子模块及所述风电机组停机指令判断子模块的判断结果确定所述风电机组未成功低电压穿越且未停机时，切断风电机组安全链以使所述风电机组停机。3.根据权利要求2所述的监控系统，其特征在于，所述数据采集模块包括与电网连接的电网状态监测単元及，与风电机组连接变频器监控单元、变桨系统监控単元及低电压穿越保护单元； 所述电网状态监测単元用于采集并记录网侧的电压、电流及功率数据； 所述变频器単元模块用于采集并记录风电机组机侧有功和无功电流电压数据并形成电压、电流波形、风电机组定子侧有功和无功电压分量、风电机组的转速和转矩、直流母排电压； 所述变桨系统监控単元用于采集并记录风电机组的变桨角度、变桨速度数据； 所述低电压穿越保护单元用于采集并记录风电机组在低电压穿越期间保护器件的參数及Crowbar电路的參数。4.根据权利要求3所述的监控系统，其特征在于，所述低电压穿越判断子模块具体包括风电机组转速判断単元、风电机组电压电流波形判断単元、直流母排电压判断単元及第ー综合判断单元； 所述风电机组转速判断単元用于判断所述风电机组的转速是否超过预设转速； 所述风电机组电压电流波形判断単元用于根据所述电压电流波形判断所述风电机组的电压电流的幅值、相位、频率是否超出电压电流的预设的幅值、相位及频率； 所述直流母排电压判断単元用于判断所述直流母排电压的瞬时值是否大于直流母排保护单元所能承受的预设极限值；所述第一综合判断単元用于根据风电机组转速判断単元、风电机组电压电流判断単元及直流母排电压判断単元的判断结果确定所述风电机组是否成功低电压穿越。5.根据权利要求3或4所述的监控系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡旋，关蕾，刘振杰，张健，邹丽波，
申请(专利权)人：华锐风电科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：