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一种风力发电机组低电压穿越电路及相应的控制方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201310132784.9

申请日:

2013.04.16

公开号:

CN103337871B

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 3/38申请日:20130416|||公开
IPC分类号: H02J3/38; H02J3/28 主分类号: H02J3/38
申请人: 许继集团有限公司; 许昌许继风电科技有限公司; 国家电网公司
发明人: 袁炜; 成红兵; 周伟波; 黄伟; 卢仁宝; 薛建
地址: 461000 河南省许昌市许继大道1298号
优先权:
专利代理机构: 郑州睿信知识产权代理有限公司 41119 代理人: 胡泳棋
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201310132784.9

授权太阳城集团号:

103337871B||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.07|||2013.11.06|||2013.10.02

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明涉及一种风力发电机组低电压穿越电路及相应的控制方法。本发明通过在风电机组发电机转子输出线端子与变流器直流母线正负两端增设一整流桥并联在变流器母线上,同时在变流器直流母线两端并联DBR回路。当风电机组在电网电压(u/ur≥20%)跌落过程中,通过DBR回路中IGBT导通或关断实现DBR电阻能量的释放来动态维持变流器直流母线的动态平衡实现风电机组变流成功穿越电网故障;当电网电压(u/ur<20%)跌落过程中DBR回路中IGBT关断,Crowbar回路中Crowbar触发释放转子上积累的能量保护变流器或发电机。本发明能够降低或减少风电机组在发生电网电压跌落全过程会产生各种暂态特性,改善各暂态特性对风电机组和电网的不良影响同时提高了风电机组的性能和延长了风电机组使用寿命。

权利要求书

权利要求书
1.   一种风力发电机组低电压穿越电路,包括用于连接在风力发电机和电网之间的机侧变流器和网侧变流器以及用于设置在风力发电机转子侧的Crowbar电路,其特征在于:所述的低电压穿越电路还包括DBR回路和三相整流桥回路,所述的DBR回路设置在机侧变流器和网侧变流器之间的直流母线上,所述的三相整流桥回路的直流端子连接到机侧变流器和网侧变流器之间的直流母线上,三相交流端连接到风力发电机转子的出线端。

2.   根据权利要求1所述的风力发电机组低电压穿越电路,其特征在于:所述的DBR回路由四个并联的IGBT串接在其后的电路构成。

3.   根据权利要求1所述的风力发电机组低电压穿越电路,其特征在于:所述的三相整流桥回路为二极管三相整流桥回路。

4.   根据权利要求1所述的风力发电机组低电压穿越电路,其特征在于:所述的网侧变流器和用于与之连接的电网之间还设置有滤波器。

5.   根据权利要求1所述的风力发电机组低电压穿越电路,其特征在于:所述的Crowbar电路包括三相整流电路以及串接在该三相整流电路直流输出端正负极之间的晶闸管和Crowbar电阻,三相整流电路的三相交流端与风力发电机转子侧相连。

6.   一种如权利要求1所述风力发电机组低电压穿越电路的控制方法,其特征在于,该控制方法包括以下步骤:
1)首先判断风力发电机组是否发生低电压故障,如果发生低电压故障,将发电机转子电流经过整流桥整流后直接注入到变流器直流母线电容上,同时使发电机的机侧变流器GSC闭锁且处于同步状态;
2)实时检测风力发电机组变流器的直流母线电压Udc;
3)判断变流器的直流母线电压Udc是否小于Crowbar电路的触发电压UCrowbar,如果Udc<UCrowbar,不触发Crowbar电路,控制DBR回路中IGBT导通或关断的太阳城集团周期,将发电机转子注入到母线电容上的能量在DBR电阻上释放,如果变流器的直流母线电压Udc不小于Crowbar电路的触发电压UCrowbar,即Udc≥UCrowbar,触发Crowbar电路导通,并将定子并网断路器断开,直至电网恢复。

7.   根据权利要求6所述的风力发电机组低电压穿越电路的控制方法,其特征在于:所述步骤3)中当变流器的直流母线电压Udc是否小于Crowbar电路的触发电压UCrowbar时,判断直流母线电压Udc是否小于发电机组迟滞环门限母线电压,如果是,则DBR回路不启动。

8.   根据权利要求6所述的风力发电机组低电压穿越电路的控制方法,其特征在于:所述步骤3)中当Crowbar电路触发过程中,通过DBR回路中IGBT导通或关断太阳城集团周期工作来释放直流母线电容所积累的容量。

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