CN108011397B - 一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统 - Google Patents

一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108011397B
CN108011397B CN201711417197.9A CN201711417197A CN108011397B CN 108011397 B CN108011397 B CN 108011397B CN 201711417197 A CN201711417197 A CN 201711417197A CN 108011397 B CN108011397 B CN 108011397B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
phase
crowbar
crowbar circuit
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711417197.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108011397A (zh
Inventor
吴玉杨
李厚涛
梁信信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sungrow Power Supply Co Ltd
Original Assignee
Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sungrow Power Supply Co Ltd filed Critical Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority to CN201711417197.9A priority Critical patent/CN108011397B/zh
Publication of CN108011397A publication Critical patent/CN108011397A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108011397B publication Critical patent/CN108011397B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H02J3/386—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2832—Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • G01R31/2836—Fault-finding or characterising
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/007—Control circuits for doubly fed generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)

Abstract

本发明提供一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力变流器系统，通过网侧控制器控制网侧变流器启动，建立直流母线电压；然后通过机侧控制器控制机侧变流器进入无功励磁阶段；并设定转子无功励磁电流为自检启动阈值，然后在转子侧A相、B相和C相的电流正峰值时刻和电流负峰值时刻，或者，在转子侧A相、B相和C相的正向过零点时刻和负向过零点时刻，由机侧控制器控制crowbar电路启动，并通过电流传感器检测Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流；最后根据检测得到的撬棒电阻的导通电流，及其与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，能够得到Crowbar电路的器件级检测结果，解决了现有技术中无法准确检测到Crowbar电路内的器件级异常的问题。

Description

一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统。
背景技术
双馈型风力发电变流器，通常在其机侧变流器输出端并联一个Crowbar电路，以在电网故障时吸收发电机或其直流母线的能量尖峰，使能量在到达其主电路功率模块之前通过该Crowbar电路泄放掉，减少主电路功率模块应力，避免主电路功率模块因过压或过流失效，提高变流器的使用寿命。
因此，Crowbar电路是否正常对变流器而言非常重要，现有技术通常在每次停机上电前对Crowbar电路进行自检；其自检方案主要是通过预充电电路实现对直流母线充电，在不启动网侧变流器、只启动机侧变流器的情况下，通过设定Crowbar电路导通时的电流阈值，来使Crowbar电路导通，再通过测量Crowbar电路内的电阻电流或者返回信号，进而判断交流Crowbar电路是否正常。
但是，现有技术中的上述方案，只能检测出回路整体是否出现异常，并不能准确检测到Crowbar电路内的器件级异常，自检结果不理想。
发明内容
本发明提供一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统，以解决现有技术中无法准确检测到Crowbar电路内的器件级异常的问题。
为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：
一种Crowbar电路的自检方法，包括：
网侧控制器控制变流器的网侧变流器启动，建立直流母线电压；
机侧控制器控制变流器的机侧变流器进入无功励磁阶段；
所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为自检启动阈值，所述自检启动阈值小于转子无功励磁电流在正常并网时的额定励磁电流；
在双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的电流正峰值时刻和电流负峰值时刻，或者，在所述双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的正向过零点时刻和负向过零点时刻，所述机侧控制器控制crowbar电路启动，并通过电流传感器检测Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流；所述电流正峰值时刻为单相转子电流为正且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，所述电流负峰值时刻为单相转子电流为负且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，所述正向过零点时刻为单相转子电流从小往大方向变化的过零点时刻，所述负向过零点时刻为单相转子电流从大往小方向变化的过零点时刻；
所述机侧控制器根据检测得到的所述撬棒电阻的导通电流，以及所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，得到Crowbar电路的器件级检测结果。
优选的，所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系包括：
对于在转子侧单相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于转子无功励磁电流为自检启动阈值时的导通电流正常值，则Crowbar电路的对应相上管正常；若等于零，则Crowbar电路的对应相上管异常；若介于零与所述导通电流正常值之间，则Crowbar电路的对应另外两相之一异常；
对于在转子侧单相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的对应相下管正常；若等于零，则Crowbar电路的对应相下管异常；若介于零与所述导通电流正常值之间，则Crowbar电路的对应另外两相之一异常；
对于在转子侧A相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的B相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧A相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的B相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧C相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相下管或者B相上管异常；
对于在转子侧C相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相上管或者B相下管异常。
优选的，所述导通电流正常值的计算公式为：
Figure GDA0002195705590000031
其中，icz为所述导通电流正常值，Rr为转子电阻，ωr为转子角速度，Lr为转子电感量，Rb为所述撬棒电阻的阻值，irq_q为所述自检启动阈值。
优选的，在所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为自检启动阈值之前，还包括：
所述机侧控制器在开机时，判断当前时刻与上一次进行Crowbar电路自检时刻之间的时间间隔是否大于等于预设间隔；
若所述时间间隔大于等于所述预设间隔，则执行所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为自检启动阈值的步骤；
若所述时间间隔小于所述预设间隔，则所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
优选的，在得到Crowbar电路的器件级检测结果之后，还包括：
若Crowbar电路的器件级检测结果均为正常时，所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
一种双馈型风力发电变流器系统，包括：与双馈型风力发电机相连的Crowbar电路和变流器，以及与所述变流器相连的机侧控制器和网侧控制器；其中：
所述网侧控制器，用于控制变流器的网侧变流器启动，建立直流母线电压；
所述机侧控制器，用于控制变流器的机侧变流器进入无功励磁阶段；设定转子无功励磁电流为自检启动阈值，所述自检启动阈值小于转子无功励磁电流在正常并网时的额定励磁电流；在所述双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的电流正峰值时刻和电流负峰值时刻，或者，在所述双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的正向过零点时刻和负向过零点时刻，控制crowbar电路启动，并通过电流传感器检测Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流；所述电流正峰值时刻为单相转子电流为正且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，所述电流负峰值时刻为单相转子电流为负且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，所述正向过零点时刻为单相转子电流从小往大方向变化的过零点时刻，所述负向过零点时刻为单相转子电流从大往小方向变化的过零点时刻；根据检测得到的所述撬棒电阻的导通电流，以及所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，得到Crowbar电路的器件级检测结果。
优选的，所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系包括：
对于在转子侧单相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于转子无功励磁电流为自检启动阈值时的导通电流正常值，则Crowbar电路的对应相上管正常；若等于零，则Crowbar电路的对应相上管异常；若介于零与所述导通电流正常值之间，则Crowbar电路的对应另外两相之一异常；
对于在转子侧单相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的对应相下管正常；若等于零，则Crowbar电路的对应相下管异常；若介于零与所述导通电流正常值之间，则Crowbar电路的对应另外两相之一异常；
对于在转子侧A相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的B相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧A相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的B相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧C相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相下管或者B相上管异常；
对于在转子侧C相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相上管或者B相下管异常。
优选的，所述导通电流正常值的计算公式为：
Figure GDA0002195705590000051
其中，icz为所述导通电流正常值，Rr为转子电阻，ωr为转子角速度，Lr为转子电感量，Rb为所述撬棒电阻的阻值，irq_q为所述自检启动阈值。
优选的，所述机侧控制器还用于：
在开机时，判断当前时刻与上一次进行Crowbar电路自检时刻之间的时间间隔是否大于等于预设间隔；
若所述时间间隔大于等于所述预设间隔，则设定转子无功励磁电流为自检启动阈值；
若所述时间间隔小于所述预设间隔，则设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
优选的，所述机侧控制器还用于：在得到Crowbar电路的器件级检测结果之后，若Crowbar电路的器件级检测结果均为正常，则设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
本发明提供的Crowbar电路的自检方法，通过网侧控制器控制变流器的网侧变流器启动，建立直流母线电压；然后通过机侧控制器控制变流器的机侧变流器进入无功励磁阶段；并设定转子无功励磁电流为自检启动阈值，且自检启动阈值小于转子无功励磁电流在正常并网时的额定励磁电流；然后在转子侧A相、B相和C相的电流正峰值时刻和电流负峰值时刻，或者，在转子侧A相、B相和C相的正向过零点时刻和负向过零点时刻，由机侧控制器控制crowbar电路启动，并通过电流传感器检测Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流；其中的电流正峰值时刻为单相转子电流为正且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，电流负峰值时刻为单相转子电流为负且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，正向过零点时刻为单相转子电流从小往大方向变化的过零点时刻，负向过零点时刻为单相转子电流从大往小方向变化的过零点时刻；最后根据检测得到的所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，能够得到Crowbar电路的器件级检测结果，解决了现有技术中无法准确检测到Crowbar电路内的器件级异常的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的Crowbar电路的自检方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的对交直轴电流的闭环控制示意图；
图3是本发明另一实施例提供的Crowbar电路的自检方法的流程图；
图4是本发明另一实施例提供的双馈型风力发电变流器系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明提供一种Crowbar电路的自检方法，以解决现有技术中无法准确检测到Crowbar电路内的器件级异常的问题。
具体的，参见图1，该Crowbar电路的自检方法包括：
S101、网侧控制器控制变流器的网侧变流器启动，建立直流母线电压；
S102、机侧控制器控制变流器的机侧变流器进入无功励磁阶段；
具体的，机侧控制器对于机侧变流器的励磁控制，首先需要通过相应的电流传感器检测三相转子电流ira、irb和irc的大小，然后对三相转子电流ira、irb和irc进行CLARKE变换和PARK变换，以得到交直轴电流ird和irq；再通过给定转子有功电流的参考值ird_ref和转子无功励磁电流的参考值irq_ref，对交直轴电流ird和irq依次进行PI调节、iclarke变换、ipark变换及矢量控制的闭环控制(如图2所示)，进而实现对于三相转子电流ira、irb和irc大小的控制。
S103、机侧控制器设定转子无功励磁电流为自检启动阈值；
该自检启动阈值小于转子无功励磁电流在正常并网时的额定励磁电流；
进入无功励磁阶段后，机侧控制器设定转子有功电流的参考值ird_ref＝0、转子无功励磁电流的参考值irq_ref等于自检启动阈值irq_q，则通过图2所示的闭环控制，能够使转子无功励磁电流等于自检启动阈值irq_q。待转子无功励磁电流等于自检启动阈值irq_q后，则可执行步骤S104。
S104、在双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的电流正峰值时刻和电流负峰值时刻，或者，在双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的正向过零点时刻和负向过零点时刻，机侧控制器控制crowbar电路启动，并通过电流传感器检测Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流；
其中，电流正峰值时刻为单相转子电流为正且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，电流负峰值时刻为单相转子电流为负且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，正向过零点时刻为单相转子电流从小往大方向变化的过零点时刻，负向过零点时刻为单相转子电流从大往小方向变化的过零点时刻。
通过步骤S103使得转子无功励磁电流等于自检启动阈值irq_q之后，即可控制crowbar电路启动，并通过相应的电流传感器时刻检测三相转子电流ira、irb和irc的大小，以在各个峰值或者过零点时刻，通过相应的电流传感器获取Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流ic的检测值。
S105、机侧控制器根据检测得到的撬棒电阻的导通电流，以及撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，得到Crowbar电路的器件级检测结果。
具体的，参照转子无功励磁电流为自检启动阈值时的导通电流正常值icz，
Figure GDA0002195705590000081
其中，icz为导通电流正常值，Rr为转子电阻，ωr为转子角速度，Lr为转子电感量，Rb为撬棒电阻的阻值，irq_q为自检启动阈值；该撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，包括：
对于在转子侧A相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的A相上管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相上管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的B相或者C相异常；
对于在转子侧A相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的A相下管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相下管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的B相或者C相异常；
对于在转子侧B相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相上管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的B相上管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的A相或者C相异常；
对于在转子侧B相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相下管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的B相下管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的A相或者C相异常；
对于在转子侧C相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的C相上管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的C相上管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的A相或者B相异常；
对于在转子侧C相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的C相下管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的C相下管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的A相或者B相异常。
对于在转子侧A相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的B相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧A相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的B相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧C相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相下管或者B相上管异常；
对于在转子侧C相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相上管或者B相下管异常。
若对于检测得到的撬棒电阻的导通电流各值，未能在上述对应关系中找到相应的检测结果，则说明Crowbar电路内的其他器件出现异常，比如其撬棒电阻或者除整流器以外的其他投切控制器件。
本实施例提供的该Crowbar电路的自检方法，通过图1所示的各个步骤，能够最终得到Crowbar电路的器件级检测结果，解决了现有技术中无法准确检测到Crowbar电路内的器件级异常的问题，实现了Crowbar电路故障的准确定位，确保在电网故障或者其他故障时，Crowbar电路能够满足放电需求，以保证风机变流器的稳定工作。
现有技术中，频繁的Crowbar电路自检过程对其本身损害较大，因此，本发明另一实施例还提供了另外一种Crowbar电路的自检方法，在上述实施例及图1的基础之上，优选的，参见图3，在步骤S103之前，还包括：
S201、机侧控制器在开机时，判断当前时刻与上一次进行Crowbar电路自检时刻之间的时间间隔是否大于等于预设间隔；
若时间间隔大于等于预设间隔，则执行步骤S103；
若时间间隔小于预设间隔，则执行步骤S202；
S202、机侧控制器设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流irq_b。
通过上述过程，使得变流器在每次开机时，只有在与上一次Crowbar电路自检的时间间隔满足设计要求时，才能进行新的Crowbar电路自检，避免了现有技术中由于频繁的Crowbar电路自检对其本身的较大损害。
并且，参见图3，优选的，在步骤S105之后，还包括：
若Crowbar电路的器件级检测结果均为正常时，则执行步骤S202。
通过步骤S202，在转子无功励磁电流等于正常并网时的额定励磁电流irq_b之后，即可控制变流器进行正常的并网运行，使双馈型风力发电机DFIG定子并网。
值得说明的是，步骤S201可以在步骤S102之后执行(如图3所示)，也可以在步骤S101之前执行，或者可以与步骤S101或S102同时执行，只要在步骤S103之前执行即可，可以视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。
其余工作原理与上述实施例相同，此次不再一一赘述。
本发明另一实施例还提供了一种双馈型风力发电变流器系统，参见图4，包括：与双馈型风力发电机相连的Crowbar电路和变流器，以及与所述变流器相连的机侧控制器和网侧控制器；其中：
网侧控制器，用于控制变流器的网侧变流器启动，建立直流母线电压；
机侧控制器，用于控制变流器的机侧变流器进入无功励磁阶段；设定转子无功励磁电流为自检启动阈值irq_q，自检启动阈值irq_q小于转子无功励磁电流在正常并网时的额定励磁电流irq_b；在双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的电流正峰值时刻和电流负峰值时刻，或者，在双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的正向过零点时刻和负向过零点时刻，控制crowbar电路启动，并通过电流传感器检测Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流ic；电流正峰值时刻为单相转子电流为正且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，电流负峰值时刻为单相转子电流为负且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，正向过零点时刻为单相转子电流从小往大方向变化的过零点时刻，负向过零点时刻为单相转子电流从大往小方向变化的过零点时刻；根据检测得到的所述撬棒电阻的导通电流ic，以及所述撬棒电阻的导通电流ic与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，得到Crowbar电路的器件级检测结果。
优选的，参照转子无功励磁电流为自检启动阈值时的导通电流正常值icz，
Figure GDA0002195705590000111
其中，icz为导通电流正常值，Rr为转子电阻，ωr为转子角速度，Lr为转子电感量，Rb为撬棒电阻的阻值，irq_q为自检启动阈值；该撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，包括：
对于在转子侧A相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的A相上管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相上管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的B相或者C相异常；
对于在转子侧A相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的A相下管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相下管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的B相或者C相异常；
对于在转子侧B相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相上管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的B相上管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的A相或者C相异常；
对于在转子侧B相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相下管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的B相下管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的A相或者C相异常；
对于在转子侧C相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的C相上管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的C相上管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的A相或者B相异常；
对于在转子侧C相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的C相下管正常；若ic＝0，则Crowbar电路的C相下管异常；若ic∈(0,icz)，则Crowbar电路的A相或者B相异常。
对于在转子侧A相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的B相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧A相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的B相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧C相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相下管或者B相上管异常；
对于在转子侧C相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流ic：若ic＝icz，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若ic＝0，则Crowbar电路的A相上管或者B相下管异常。
若对于检测得到的撬棒电阻的导通电流各值，未能在上述对应关系中找到相应的检测结果，则说明Crowbar电路内的其他器件出现异常，比如其撬棒电阻或者除整流器以外的其他投切控制器件。
优选的，该机侧控制器还用于：
在开机时，判断当前时刻与上一次进行Crowbar电路自检时刻之间的时间间隔是否大于等于预设间隔；
若时间间隔大于等于预设间隔，则设定转子无功励磁电流为自检启动阈值；
若时间间隔小于预设间隔，则设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
优选的，机侧控制器还用于：在得到Crowbar电路的器件级检测结果之后，若Crowbar电路的器件级检测结果均为正常，则设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种Crowbar电路的自检方法，其特征在于，包括：
网侧控制器控制变流器的网侧变流器启动，建立直流母线电压；
机侧控制器控制变流器的机侧变流器进入无功励磁阶段；
所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为自检启动阈值，所述自检启动阈值小于转子无功励磁电流在正常并网时的额定励磁电流；
在双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的电流正峰值时刻和电流负峰值时刻，或者，在所述双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的正向过零点时刻和负向过零点时刻，所述机侧控制器控制crowbar电路启动，并通过电流传感器检测Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流；所述电流正峰值时刻为单相转子电流为正且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，所述电流负峰值时刻为单相转子电流为负且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，所述正向过零点时刻为单相转子电流从小往大方向变化的过零点时刻，所述负向过零点时刻为单相转子电流从大往小方向变化的过零点时刻；
所述机侧控制器根据检测得到的所述撬棒电阻的导通电流，以及所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，得到Crowbar电路的器件级检测结果。
2.根据权利要求1所述的Crowbar电路的自检方法，其特征在于，假设转子电流流向交流crowbar方向为电流正方向，所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系包括：
对于在转子侧单相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于转子无功励磁电流为自检启动阈值时的导通电流正常值，则Crowbar电路的对应相上管正常；若等于零，则Crowbar电路的对应相上管异常；若介于零与所述导通电流正常值之间，则Crowbar电路的对应另外两相之一异常；
对于在转子侧单相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的对应相下管正常；若等于零，则Crowbar电路的对应相下管异常；若介于零与所述导通电流正常值之间，则Crowbar电路的对应另外两相之一异常；
对于在转子侧A相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的B相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧A相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的B相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧C相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相下管或者B相上管异常；
对于在转子侧C相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相上管或者B相下管异常。
3.根据权利要求2所述的Crowbar电路的自检方法，其特征在于，所述导通电流正常值的计算公式为：
Figure FDA0002195705580000021
其中，icz为所述导通电流正常值，Rr为转子电阻，ωr为转子角速度，Lr为转子电感量，Rb为所述撬棒电阻的阻值，irq_q为所述自检启动阈值。
4.根据权利要求1-3任一所述的Crowbar电路的自检方法，其特征在于，在所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为自检启动阈值之前，还包括：
所述机侧控制器在开机时，判断当前时刻与上一次进行Crowbar电路自检时刻之间的时间间隔是否大于等于预设间隔；
若所述时间间隔大于等于所述预设间隔，则执行所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为自检启动阈值的步骤；
若所述时间间隔小于所述预设间隔，则所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
5.根据权利要求1-3任一所述的Crowbar电路的自检方法，其特征在于，在得到Crowbar电路的器件级检测结果之后，还包括：
若Crowbar电路的器件级检测结果均为正常时，所述机侧控制器设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
6.一种双馈型风力发电变流器系统，其特征在于，包括：与双馈型风力发电机相连的Crowbar电路和变流器，以及与所述变流器相连的机侧控制器和网侧控制器；其中：
所述网侧控制器，用于控制变流器的网侧变流器启动，建立直流母线电压；
所述机侧控制器，用于控制变流器的机侧变流器进入无功励磁阶段；设定转子无功励磁电流为自检启动阈值，所述自检启动阈值小于转子无功励磁电流在正常并网时的额定励磁电流；在所述双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的电流正峰值时刻和电流负峰值时刻，或者，在所述双馈型风力发电机转子侧A相、B相和C相输出电流的正向过零点时刻和负向过零点时刻，控制crowbar电路启动，并通过电流传感器检测Crowbar电路内撬棒电阻的导通电流；所述电流正峰值时刻为单相转子电流为正且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，所述电流负峰值时刻为单相转子电流为负且di/dt绝对值不断减小到零时的电流值时刻，所述正向过零点时刻为单相转子电流从小往大方向变化的过零点时刻，所述负向过零点时刻为单相转子电流从大往小方向变化的过零点时刻；根据检测得到的所述撬棒电阻的导通电流，以及所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系，得到Crowbar电路的器件级检测结果。
7.根据权利要求6所述的双馈型风力发电变流器系统，其特征在于，所述撬棒电阻的导通电流与Crowbar电路的器件状态之间的对应关系包括：
对于在转子侧单相的电流正峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于转子无功励磁电流为自检启动阈值时的导通电流正常值，则Crowbar电路的对应相上管正常；若等于零，则Crowbar电路的对应相上管异常；若介于零与所述导通电流正常值之间，则Crowbar电路的对应另外两相之一异常；
对于在转子侧单相的电流负峰值时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的对应相下管正常；若等于零，则Crowbar电路的对应相下管异常；若介于零与所述导通电流正常值之间，则Crowbar电路的对应另外两相之一异常；
对于在转子侧A相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的B相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧A相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的B相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相上管或者C相下管异常；
对于在转子侧B相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的A相和C相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相下管或者C相上管异常；
对于在转子侧C相的正向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相下管或者B相上管异常；
对于在转子侧C相的负向过零点时刻检测得到的撬棒电阻的导通电流：若等于所述导通电流正常值，则Crowbar电路的B相和A相均正常；若等于零，则Crowbar电路的A相上管或者B相下管异常。
8.根据权利要求7所述的双馈型风力发电变流器系统，其特征在于，所述导通电流正常值的计算公式为：
Figure FDA0002195705580000041
其中，icz为所述导通电流正常值，Rr为转子电阻，ωr为转子角速度，Lr为转子电感量，Rb为所述撬棒电阻的阻值，irq_q为所述自检启动阈值。
9.根据权利要求6-8任一所述的双馈型风力发电变流器系统，其特征在于，所述机侧控制器还用于：
在开机时，判断当前时刻与上一次进行Crowbar电路自检时刻之间的时间间隔是否大于等于预设间隔；
若所述时间间隔大于等于所述预设间隔，则设定转子无功励磁电流为自检启动阈值；
若所述时间间隔小于所述预设间隔，则设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
10.根据权利要求6-8任一所述的双馈型风力发电变流器系统，其特征在于，所述机侧控制器还用于：在得到Crowbar电路的器件级检测结果之后，若Crowbar电路的器件级检测结果均为正常，则设定转子无功励磁电流为正常并网时的额定励磁电流。
CN201711417197.9A 2017-12-25 2017-12-25 一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统 Active CN108011397B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711417197.9A CN108011397B (zh) 2017-12-25 2017-12-25 一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711417197.9A CN108011397B (zh) 2017-12-25 2017-12-25 一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108011397A CN108011397A (zh) 2018-05-08
CN108011397B true CN108011397B (zh) 2020-03-24

Family

ID=62060913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711417197.9A Active CN108011397B (zh) 2017-12-25 2017-12-25 一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108011397B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111352788A (zh) * 2020-03-13 2020-06-30 苏州浪潮智能科技有限公司 一种计算机系统自检方法、装置、设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315651A (zh) * 2011-08-02 2012-01-11 深圳市禾望电气有限公司 撬棒电路及双馈型感应发电机穿越电网故障的装置及方法
CN103227477A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 许继集团有限公司 一种双馈型风力发电机高压穿越控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315651A (zh) * 2011-08-02 2012-01-11 深圳市禾望电气有限公司 撬棒电路及双馈型感应发电机穿越电网故障的装置及方法
CN103227477A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 许继集团有限公司 一种双馈型风力发电机高压穿越控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108011397A (zh) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10784808B2 (en) Variable speed generator-motor apparatus and variable speed generator-motor system
JP4845904B2 (ja) 風力発電システム
JP4834691B2 (ja) 風力発電システム
US8093740B2 (en) Wind power generation system and operation method thereof
Kyaw et al. Fault ride through and voltage regulation for grid connected wind turbine
CN102868346A (zh) 无刷双馈电机励磁控制系统及利用该系统的控制方法
CN110112792B (zh) 一种快速无功支撑的虚拟同步机低电压穿越控制策略
JP2011176956A (ja) 風力発電システムおよびその制御方法
CN105577065B (zh) 无刷双馈电机异步启动方法和装置
KR101410744B1 (ko) 계통 연계형 전력변환장치의 전류기준치 및 발전기준치 제한 방법
Long et al. Symmetrical low voltage ride-through of a 250 kW brushless DFIG
CN116865541A (zh) 电网对称短路故障下构网型逆变器混合限流方法
CN108011397B (zh) 一种Crowbar电路的自检方法及双馈型风力发电变流器系统
CN107681692B (zh) 一种交流励磁电源故障穿越控制系统
CN206164116U (zh) 一种双馈风机的低电压穿越控制系统
CN106300371A (zh) 一种绕线式无刷双馈风力发电机组的低电压穿越方法
CN104935213B (zh) 高压变频器并网实现电机软启动的系统及方法
CN108011362B (zh) 一种Crowbar电路及双馈型风力发电变流器系统
Khajeh et al. Implementation of the maximum power point tracking algorithm on indirect matrix converter controlled DFIG wind turbine
Molinas et al. Control of wind turbines with induction generators interfaced to the grid with power electronics converters
Qizhong et al. Comparison of control strategy for double-fed induction generator (DFIG)
CN106451555B (zh) 一种双馈风机的低电压穿越控制方法及系统
Zhu et al. Diode rectifier bridge-based structure for DFIG-based wind turbine
Tang et al. Analysis and control of doubly fed induction generator for zero voltage ride through
CN106300415A (zh) 一种无刷双馈风力发电机组组合的低电压穿越方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant