CN101651330A - 一种双馈风电变流器Crowbar保护装置 - Google Patents

Abstract

一种双馈风电变流器Crowbar保护装置，应用于电力电子行业。它包括：三相反并联可控硅、三相大功率电阻、可控硅触发控制板和取能变压器，Crowbar保护装置输出端接双馈变流器转子侧A、B、C三相，可控硅触发控制板与变流器主控器用光纤连接。本发明的产品不仅降低了装置的成本，而且方便更换维护。当电网故障时，保护双馈变流器与发电机，同时配合双馈变流器控制策略维护区域电网稳定；当电网故障恢复时，本发明可减小大电流对变流器的冲击，使双馈系统尽快恢复稳定。

Description

一种双馈风电变流器Crowbar保护装置

技术领域

本发明主要应用于电力电子行业，具体涉及一种双馈风电变流器Crowbar保护装置。

背景技术

双馈风力发电机组作为当今主流风力机组其单机容量和风场规模都在不断的扩大，传统的双馈机组的保护策略是，一旦电网故障时立即脱网来保证自身双馈风力机组的安全，但从现今双馈机组的不断增加数量来看，当发生电网故障时风场大量双馈机组同时脱网，将会严重的影响这一区域电网运行的稳定性。所以现在很多国家都要求，当电网电压值低于在一定范围内，风电机组仍能保持正常并网运行，只有在故障严重时才允许变流器脱网，这就要求变流器具备低电压穿越能力。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种双馈风电变流器Crowbar保护装置，不仅降低了装置的成本，而且方便更换维护。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种双馈风电变流器Crowbar保护装置，包括三相反并联可控硅、三相大功率电阻、可控硅触发控制板和取能变压器，所述的Crowbar保护装置输出端接双馈变流器转子侧A、B、C三相，可控硅触发控制板与双馈变流器主控器用光纤连接。

本发明还有这样一些结构特征：

1.所述的三相可控硅部分，每相是由2个可控硅反并联组成的，三组共6支可控硅。

2.所述的三相大功率电阻为三角形接法，特点是阻值小功率大。

3.所述的可控硅触发控制部分，由6块触发板分别触发6支可控硅，可控硅触发信号由双馈变流器主控通过光纤控制。

4.所述的取能变压器用来给6块触发板供电。

工作时，在双馈变流器检测到电网故障出现电压跌落时，主控制器控制Crowbar保护装置接入转子，为转子侧电路提供旁路，限制通过双馈变流器的电流和转子绕组过电压的作用，再配合主控器的低电压穿越控制策略，以此来维持发电机不脱网运行。当电网故障消除时，转子电压和电流会瞬态跳变，然后衰减，Crowbar电路用来抑制瞬态大电流对系统的冲击，当系统稳定后，关断可控硅触发脉冲切除Crowbar装置，双馈感应发电机转入正常运行。

本发明的有益效果有：

1.简单的电路结构设计使得本发明装置成本得以有效的降低。

2.当电网故障时，保护双馈变流器与发电机，同时配合双馈变流器控制策略维护区域电网稳定；当电网故障恢复时，本发明可减小大电流对变流器的冲击，使双馈系统尽快恢复稳定。

3.本发明采用模块化设计，方便更换维护。

附图说明

图1是双馈风力发电系统Crowbar电路示意图。

图2是本发明Crowbar装置内部示意图。

具体实施方式

下面结合图1～2和具体实施例对本发明做更详细的描述：

如图1～2如示，一种双馈风电变流器Crowbar保护装置，包括三相反并联可控硅、三相大功率电阻、可控硅触发控制板和取能变压；所述的Crowbar保护装置输出端接双馈变流器转子侧A、B、C三相，可控硅触发控制板与双馈变流器主控器用光纤连接。

本实施例中，双馈风力发电机、双馈风电变流器和Crowbar装置构成双馈风力发电系统Crowbar电路；其中，Crowbar装置是主要由三相反并联可控硅(K1～K6)，1个三相相大功率电阻(R)串联构成，可控硅由6个触发板(CF1～CF6)控制触发，触发信号由双馈变流器主控制器通过光纤(G1～G6)控制，触发板电源通过板上电流互感器(TA)从取能变压器(BY)上获得。

当双馈变流器检测到电网故障出现电压跌落时，主控制器控制Crowbar保护装置接入转子，为转子侧电路提供旁路，限制通过双馈变流器的电流和转子绕组过电压的作用，再配合主控器的低电压穿越控制策略，以此来维持发电机不脱网运行；当电网故障消除时，转子电压和电流会瞬态跳变，然后衰减，Crowbar电路用来抑制瞬态大电流对系统的冲击；当系统稳定后，关断可控硅触发脉冲切除Crowbar装置，双馈感应发电机转入正常运行。

本发明的产品是在双馈风力发电系统中双馈发电机转子侧的保护装置，当电网发生故障时Crowbar装置由变流器主控系统启动，用来保护双馈风电变流器、双馈发电机，并保证风力发电系统保持并网状态继续运行，同时双馈变流器可以根据电网实际情况提供一定的无功功率补偿，确保了这一区域电网的稳定性、可靠性，同时增强了双馈风力发电系统的安全性，使供电系统更加平稳，减少一系列不必要的麻烦及损失。

以上实施方式仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神及范围的情况下，作出各种等同变换或变化的技术方案属于本发明的保护范畴，由各项权利要求限制。

Claims (5)

1.一种双馈风电变流器发电机转子侧Crowbar保护装置，它包括三相反并联可控硅、三相大功率电阻、可控硅触发控制部分、供电取能变压器，Crowbar保护装置输出端接双馈变流器转子侧A、B、C三相，可控硅触发控制板与双馈变流器用光纤连接。

2.根据权利要求1所述的一种双馈风电变流器发电机转子侧Crowbar保护装置，其特征是所述的三相可控硅部分，每相是由2个可控硅反并联组成的，三组共6支可控硅。

3.根据权利要求1所述的一种双馈风电变流器发电机转子侧Crowbar保护装置，其特征是所述的三相大功率电阻为三角形接法。

4.根据权力要求1的一种双馈风电变流器发电机转子侧Crowbar保护装置，其特征是所述的可控硅触发控制部分，由6块触发板分别触发6支可控硅，可控硅触发信号由双馈变流器主控通过光纤控制。

5.根据权力要求1的一种双馈风电变流器发电机转子侧Crowbar保护装置，其特征是所述的取能变压器用来给6块可控硅触发控制板供电。

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