一种在风电机组中用于检测撬棍电路的装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种在风电机组中用于检测撬棍电路的方法及其装置，该风电机组包括电性连接至撬棍电路的变流器，包括：将一检测模块电性耦接至撬棍电路；向撬棍电路输入第一控制信号，以开启撬棍电路；通过变流器向撬棍电路提供三相电压信号，并且相邻的两相电压信号间隔预定的相位角度；读取所述检测模块输出的第一检测信号，以判断撬棍电路是否正常投入；向撬棍电路输入第二控制信号，以关断撬棍电路；以及再次读取所述检测模块输出的第二检测信号，以判断撬棍电路是否正常切出。相比于现有技术，本发明专利技术可迅速地判断撬棍电路是否能够正常投切，还可将变流器因撬棍电路而可能导致的损坏降至最低程度，进而有效地保护了风电系统的核心器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及一种在风电机组中用于检测撬棍电路的装置 及其方法。
技术介绍
随着能源危机与环境问题的日益突出，世界各国都在大力发展风力发电、太阳能 发电等可再生能源事业，其中，以风力发电为例，从失速型风电系统到变速恒频风电系统， 从有齿轮箱的风电系统到无需齿轮箱的直驱型风电系统，我国风电的装机容量也在快速增 长。然而，在风电装机容量不断增大的同时，其并网发电后对于电网的影响已经不能 简单地忽略不计。例如，为了应对风电机组给电网造成的影响，欧洲的很多国家已制订新 的规则，对并网风力发电提出了新的要求，诸如有功功率和无功功率的控制，电压和频率控 制，电能质量的控制，低电压穿越功能等。当并网的风电机组满足这些要求时，即使在电网 故障(如电压跌落)时也可不间断地并网运行，从而快速地向电网提供有功功率和无功功 率，以便电网的电压及频率能够及时恢复和稳定。以直驱型风电系统为例，当电网电压跌落时，输出电压下降，此时必须增大输出电 流，以使得变流器从风机吸收的功率与输送到电网的功率间保持平衡。一般来说，该变流器 的主电路通常由绝缘栅双极型功率管(IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor)等功 率半导体器件构成，热容量有限，因而必须对电流进行限制。尤其是，当电网电压跌落幅度 较大时，变流器的输入功率与输出功率不平衡，即，变流器从风机接收的功率与变流器输送 至电网的功率不平衡。其常用的解决方法包括减少风机输入的功率；或者增加撬棍电路 (Crowbar Circuit),用于吸收多余的能量，以提高变流器电机侧的短时过载能力，当故障 解除并且系统恢复正常时，该撬棍电路从系统切出，从而有效地保护了变流器。由上述可知，当风机输出至变流器的功率高于变流器送入电网的功率时，利用撬 棍电路可以吸收多出部分的能量。但是，一旦撬棍电路发生故障，若系统确实需要撬棍电路 投入而该撬棍电路不能正常工作的话，这将会对变流器造成致命的影响，严重时甚至可能 导致变流器报废。有鉴于此，如何设计出一种在风电机组中用于检测撬棍电路是否正常投入或切出 的技术方案，以便操作人员及时准确地定位故障，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
技术实现思路
针对现有技术中风电机组在采用撬棍电路时所存在的上述缺陷，本专利技术提供了一 种在风电机组中用于检测撬棍电路的检测方法、检测装置以及包含该检测装置的风电设备。依据本专利技术的一个方面，提供了一种在风电机组中用于检测撬棍电路的方法，该风电机组包括一变流器，电性连接至该撬棍电路，该方法包括如下步骤将一检测模块电性耦接至所述撬棍电路；向所述撬棍电路输入一第一控制信号，以开启所述撬棍电路； 通过所述变流器向所述撬棍电路提供三相电压信号，并且相邻的两相电压信号间 隔一预定的相位角度；读取该检测模块所输出的一第一检测信号，以判断所述撬棍电路是否投入所述风 电机组；向所述撬棍电路输入一第二控制信号，以关断所述撬棍电路；以及再次读取该检测模块所输出的一第二检测信号，以判断所述撬棍电路是否从所述 风电机组切出。在一具体实施例中，该检测模块为电流传感器，并且该电流传感器与该撬棍电路 串联连接。在另一具体实施例中，该检测模块为电压传感器，并且该电压传感器与该撬棍电 路并联连接。优选地，该方法还包括接收第一检测信号和第二检测信号；根据所接收的第一 检测信号和第二检测信号，当撬棍电路投入或切出发生异常时，输出一报警信号。优选地，该三相电压信号中任意相邻的两相电压信号所间隔的相位角度为120 度。该第一控制信号的持续期间不小于三相电压信号中从第一电压信号的起始时刻到第二 电压信号的终止时刻所对应的持续期间，其中，第一电压信号具有最小的相位角度，以及第 二电压信号具有最大的相位角度。依据本专利技术的另一个方面，提供了一种在风电机组中用于检测撬棍电路的检测装 置，该风电机组包括一变流器，电性连接至该撬棍电路，其中，该检测装置包括一检测模块，电性连接至所述撬棍电路，用于输出检测信号；一控制模块，电性连接至所述撬棍电路，用于输出一第一控制信号和一第二控制 信号，并且所述第一控制信号用于开启所述撬棍电路，以及所述第二控制信号用于关断所 述攝棍电路；一报警模块，电性连接至所述检测模块，用于接收所述检测信号，并且根据所述检 测信号来判断所述撬棍电路是否正常工作；其中，检测信号包括一第一检测信号和一第二检测信号，当控制模块输出第一控 制信号时，第一检测信号用于检测撬棍电路是否正常投入风电机组；以及当控制模块输出 第二控制信号时，第二检测信号用于检测撬棍电路是否从风电机组正常切出。优选地，该检测模块为电流传感器，并且该电流传感器与撬棍电路串联连接。优选地，该检测模块为电压传感器，并且该电压传感器与撬棍电路并联连接。优选地，第一控制信号的持续期间不小于三相电压信号中从第一电压信号的起始 时刻到第二电压信号的终止时刻所对应的持续期间，并且第一电压信号具有最小的相位角 度，以及第二电压信号具有最大的相位角度。依据本专利技术的又一个方面，提供了一种风电设备，至少包括一风机和一变流器，其 中该变流器包括风机侧的第一转换器，其中，该风电设备还包括—撬棍电路，电性连接至风机和第一转换器，当变流器从风机接收的功率大于变 流器输出至电网的功率时，该撬棍电路吸收来自风机的多余功率；以及一检测装置，电性连接至撬棍电路，该检测装置为上述依据本专利技术的另一个方面所述的检测装置。采用本专利技术的在风电机组中用于检测撬棍电路的装置和方法，将检测模块电性耦接至撬棍电路，并先后提供不同的控制信号以分别开启和关闭该撬棍电路，当通过变流器向撬棍电路提供三相电压信号时，读取该检测模块在撬棍电路开启状态以及关闭状态下所输出的不同检测信号，从而可迅速地判断所述撬棍电路是否能够正常投入所述风电机组或从所述风电机组切出，不仅方便操作人员及时准确地排除故障，还可将变流器因撬棍电路而可能导致的损坏降至最低程度，进而有效地保护了风电系统的核心器件。附图说明读者在参照附图阅读了本专利技术的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本专利技术的各个方面。其中，图1示出在风电机组中使用撬棍电路吸收来自所述风机的多余功率的电路原理示意图图2示出依据本专利技术的一个方面在风电机组中用于检测撬棍电路的检测装置的结构框图图3示出如图2所示的检测装置电性连接至撬棍电路的第一优选实施例；图4示出如图2所示的检测装置电性连接至撬棍电路的第二优选实施例；图5示意性地说明如图2所示的检测装置所检测的撬棍电路的第一具体实施例图6示意性地说明如图2所示的检测装置所检测的撬棍电路的第二具体实施例图7示意性地说明如图2所示的检测装置所检测的撬棍电路的第三具体实施例图8示意性地说明如图2所示的检测装置所检测的撬棍电路的第四具体实施例图9示出依据本专利技术的另一个方面在风电机组中用于检测撬棍电路的方法流程图；以及图10示出如图9所示的检测方法中提供控制信号和三相电压信号的时序图。具体实施方式为了使本申请所揭示的
技术实现思路
更加详尽与完备，可参照附图以及本专利技术的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本专利技术所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在风电机组中用于检测撬棍电路的方法，所述风电机组包括一变流器，电性连接至所述撬棍电路，其特征在于，该方法包括如下步骤：将一检测模块电性耦接至所述撬棍电路；向所述撬棍电路输入一第一控制信号，以开启所述撬棍电路；通过所述变流器向所述撬棍电路提供三相电压信号，并且相邻的两相电压信号间隔一预定的相位角度；读取所述检测模块所输出的一第一检测信号，以判断所述撬棍电路是否投入所述风电机组；向所述撬棍电路输入一第二控制信号，以关断所述撬棍电路；以及再次读取所述检测模块所输出的一第二检测信号，以判断所述撬棍电路是否从所述风电机组切出。

【技术特征摘要】
1.一种在风电机组中用于检测撬棍电路的方法，所述风电机组包括一变流器，电性连接至所述撬棍电路，其特征在于，该方法包括如下步骤 将一检测模块电性耦接至所述撬棍电路； 向所述撬棍电路输入一第一控制信号，以开启所述撬棍电路； 通过所述变流器向所述撬棍电路提供三相电压信号，并且相邻的两相电压信号间隔一预定的相位角度； 读取所述检测模块所输出的一第一检测信号，以判断所述撬棍电路是否投入所述风电机组； 向所述撬棍电路输入一第二控制信号，以关断所述撬棍电路；以及 再次读取所述检测模块所输出的一第二检测信号，以判断所述撬棍电路是否从所述风电机组切出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测模块为电流传感器，并且所述电流传感器与所述撬棍电路串联连接。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测模块为电压传感器，并且所述电压传感器与所述撬棍电路并联连接。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括 接收所述第一检测信号和所述第二检测信号； 根据所接收的第一检测信号和第二检测信号，当所述撬棍电路投入或切出发生异常时，输出一报警信号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三相电压信号中任意相邻的两相电压信号所间隔的相位角度为120度，所述第一控制信号的持续期间不小于所述三相电压信号中从第一电压信号的起始时刻到第二电压信号的终止时刻所对应的持续期间，其中，所述第一电压信号具有最小的相位角度，以及所述第二电压信号具有最大的相位角度。6.一种在风电机组中用于检测撬棍电路的检测装置，所述风电机组包括一变流器，电性连接至所述撬棍电路，其特征在于，所述检测装置包括 一检测模块，电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亮，蔡骊，陆岩松，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：