CN110649790A - 风电变流器的控制方法、控制装置以及风电变流器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风电变流器的控制方法、控制装置以及风电变流器，所述控制方法包括：响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，在第一时刻控制第一变流柜进行预充电；确定第一母线电压是否达到第一预定阈值；当确定第一母线电压达到第一预定阈值时，控制第一滤波电容投切断路器合闸；响应于所述投入命令，在晚于第一时刻的第二时刻控制第二变流柜进行预充电；确定第二母线电压是否达到第二预定阈值；当确定第二母线电压达到第二预定阈值时，控制第二滤波电容投切断路器合闸。本发明的风电变流器的控制方法、控制装置以及风电变流器，通过上述两个变流柜中的滤波电容投切断路器异步合闸，实现风电变流器的滤波电容投切保护。

Description

风电变流器的控制方法、控制装置以及风电变流器
技术领域
本发明总体说来涉及风电技术领域，更具体地讲，涉及一种风电变流器的控制方法、控制装置以及风电变流器。
背景技术
风电变流器是风力发电系统的核心部件之一，可以优化风力发电系统的运行，提高风能的利用率。通常，风电变流器包括两个主电路完全相同的主柜和从柜，主柜和从柜中均有滤波电容投切断路器，该滤波电容投切断路器合闸需要能量。
现有的风电变流器为滤波电容投切断路器提供能量通常采用以下两种方式：(1)利用不间断电源(UPS)为滤波电容投切断路器提供电能。然而，现有的不间断电源的功率难以同时启动主柜和从柜中的滤波电容投切断路器。以现有的2.5MW风电变流器为例，该风电变流器利用功率为2000Var的不间断电源(UPS)同时启动两个功率均为1800Var的滤波电容投切断路器，容易造成两个滤波电容投切断路器无法正常合闸；(2)通过风电变流器内部的电源同时为主柜和从柜中的滤波电容投切断路器提供电能。然而，当发生低电压穿越等复杂的工况时，主柜和从柜中的滤波电容投切断路器无法正常合闸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风电变流器的控制方法、控制装置以及风电变流器，通过第一变流柜和第二变流柜之间的信号延迟，使这两个变流柜中的滤波电容投切断路器异步合闸，实现风电变流器的投切保护。
本发明的一方面提供一种风电变流器的控制方法，所述控制方法包括：响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，在第一时刻控制所述风电变流器的第一变流柜进行预充电；确定所述第一变流柜中的直流母线的第一母线电压是否达到第一预定阈值；当确定所述第一母线电压达到所述第一预定阈值时，控制所述第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸；响应于所述投入命令，在晚于所述第一时刻的第二时刻控制所述风电变流器的第二变流柜进行预充电；确定所述第二变流柜中的直流母线的第二母线电压是否达到第二预定阈值；当确定所述第二母线电压达到所述第二预定阈值时，控制所述第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸。
可选地，在第一时刻控制所述风电变流器的第一变流柜进行预充电的步骤包括：控制所述第一变流柜中的第一接触器闭合，以使电网电压对所述第一变流柜中的功率组件进行预充电；或者，在晚于所述第一时刻的第二时刻控制所述风电变流器的第二变流柜进行预充电的步骤包括：控制所述第二变流柜中的第二接触器闭合，以使电网电压对所述第二变流柜中的功率组件进行预充电。
可选地，所述控制方法还包括：当确定所述第一母线电压达到所述第一预定阈值时，控制所述第一变流柜停止预充电；或者，当确定所述第二母线电压达到所述第二预定阈值时，控制所述第二变流柜停止预充电。
可选地，控制所述第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸的步骤包括：控制所述第一变流柜中的第一网侧断路器合闸，从而触发所述第一滤波电容投切断路器合闸；或者，控制所述第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸的步骤包括：控制所述第二变流柜中的第二网侧断路器合闸，从而触发所述第二滤波电容投切断路器合闸。
可选地，控制所述第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸的步骤还包括：当所述第一网侧断路器合闸时，触发所述第一网侧断路器的第一合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第一合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第一合闸回路导通，以使所述第一滤波电容投切断路器合闸；或者，控制所述第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸的步骤还包括：当所述第二网侧断路器合闸时，触发所述第二网侧断路器的第二合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第二合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第二合闸回路导通，从而使所述第二滤波电容投切断路器合闸。
可选地，所述控制方法还包括：响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制所述第一滤波电容投切断路器分闸，并控制所述第二滤波电容投切断路器分闸。
可选地，控制所述第一滤波电容投切断路器分闸的步骤包括：控制所述第一变流柜中的第一网侧断路器分闸，从而触发所述第一滤波电容投切断路器分闸；或者，控制所述第二滤波电容投切断路器分闸的步骤包括：控制所述第二变流柜中的第二网侧断路器分闸，从而触发所述第二滤波电容投切断路器分闸。
可选地，控制所述第一滤波电容投切断路器分闸的还步骤包括：当所述第一网侧断路器分闸时，触发所述第一网侧断路器的第一分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第一分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第一分闸回路导通，以使所述第一滤波电容投切断路器分闸；或者，控制所述第二滤波电容投切断路器分闸的还步骤包括：当所述第二网侧断路器分闸时，触发所述第二网侧断路器的第二分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第二分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第二分闸回路导通，以使所述第二滤波电容投切断路器分闸。
可选地，所述控制方法还包括：响应于由于所述第一滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制所述风电变流器停机；或者，响应于由于所述第二滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制所述风电变流器停机。
可选地，所述控制方法还包括：通过所述第一变流柜中的第一电压传感器检测所述第一母线电压；或者，通过所述第二变流柜中的第二电压传感器检测所述第二母线电压。
本发明的另一方面还提供一种风电变流器的控制装置，所述控制装置包括：第一预充电控制模块，被配置为响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，在第一时刻控制所述风电变流器的第一变流柜进行预充电；第一确定模块，被配置为确定所述第一变流柜中的直流母线的第一母线电压是否达到第一预定阈值；第一断路器控制模块，被配置为当确定所述第一母线电压达到所述第一预定阈值时，控制所述第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸；第二预充电控制模块，被配置为响应于所述投入命令，在晚于所述第一时刻的第二时刻控制所述风电变流器的第二变流柜进行预充电；第二确定模块，被配置为确定所述第二变流柜中的直流母线的第二母线电压是否达到第二预定阈值；第二断路器控制模块，被配置为当确定所述第二母线电压达到所述第二预定阈值时，控制所述第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸。
可选地，第一预充电控制模块还被配置为：控制所述第一变流柜中的第一接触器闭合，以使电网电压对所述第一变流柜中的功率组件进行预充电；第二预充电控制模块还被配置为：控制所述第二变流柜中的第二接触器闭合，以使电网电压对所述第二变流柜中的功率组件进行预充电。
可选地，第一预充电控制模块还被配置为：当确定所述第一母线电压达到所述第一预定阈值时，控制所述第一变流柜停止预充电；第二预充电控制模块还被配置为：当确定所述第二母线电压达到所述第二预定阈值时，控制所述第二变流柜停止预充电。
可选地，第一断路器控制模块还被配置为：控制所述第一变流柜中的第一网侧断路器合闸，从而触发所述第一滤波电容投切断路器合闸；第二断路器控制模块还被配置为：控制所述第二变流柜中的第二网侧断路器合闸，从而触发所述第二滤波电容投切断路器合闸。
可选地，当第一断路器控制模块控制所述第一网侧断路器合闸时，触发所述第一网侧断路器的第一合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第一合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第一合闸回路导通，以使所述第一滤波电容投切断路器合闸；当第二断路器控制模块控制所述第二网侧断路器合闸时，触发所述第二网侧断路器的第二合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第二合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第二合闸回路导通，从而使所述第二滤波电容投切断路器合闸。
可选地，第一断路器控制模块还被配置为：响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制所述第一滤波电容投切断路器分闸；第二断路器控制模块还被配置为：响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制所述第二滤波电容投切断路器分闸。
可选地，第一断路器控制模块还被配置为：控制所述第一变流柜中的第一网侧断路器分闸，从而触发所述第一滤波电容投切断路器分闸；第二断路器控制模块还被配置为：控制所述第二变流柜中的第二网侧断路器分闸，从而触发所述第二滤波电容投切断路器分闸。
可选地，当第一断路器控制模块控制所述第一网侧断路器分闸时，触发所述第一网侧断路器的第一分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第一分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第一分闸回路导通，以使所述第一滤波电容投切断路器分闸；当第二断路器控制模块控制所述第二网侧断路器分闸时，触发所述第二网侧断路器的第二分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第二分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第二分闸回路导通，以使所述第二滤波电容投切断路器分闸。
可选地，所述控制装置还包括：控制模块，被配置为响应于由于所述第一滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制所述风电变流器停机；或者，响应于由于所述第二滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制所述风电变流器停机。
可选地，所述第一母线电压通过所述第一变流柜中的第一电压传感器来检测；所述第二母线电压通过所述第二变流柜中的第二电压传感器来检测。
本发明的另一方面还提供一种风电变流器，包括如上所述的风电变流器的控制装置。
本发明的风电变流器的控制方法、控制装置以及风电变流器，通过第一变流柜和第二变流柜之间的信号延迟，使第一变流柜中的滤波电容投切断路器和第二变流柜中的滤波电容投切断路器异步合闸，实现风电变流器的投切保护。此外，第一变流柜和第二变流柜中的滤波电容投切断路器异步合闸，还可以减小滤波电容投切断路器的电操启动瞬间对不间断电源的冲击，提高不间断电源的可靠性。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明的实施例的风电变流器的控制方法的流程图；
图2示出根据本发明的实施例的风电变流器的控制框图；
图3示出根据本发明的实施例的风电变流器的第一变流柜的电路示意图；
图4示出根据本发明的实施例的第一滤波电容投切断路器控制示意图；
图5示出根据本发明的实施例的风电变流器的控制装置的框图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，其中，一些示例性实施例在附图中示出。
下面参照图1至图5描述根据本发明的实施例的风电变流器的控制方法和控制装置。
图1示出根据本发明的实施例的风电变流器的控制方法的流程图。
在步骤S10，响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，在第一时刻控制风电变流器的第一变流柜进行预充电。
作为示例，来自风电机组的主控制器的投入命令可为指示风电变流器的滤波电容投入的启动命令。
在步骤S12，确定第一变流柜中的直流母线的第一母线电压是否达到第一预定阈值。
第一预定阈值可根据需要进行预先设定。作为示例，第一预定阈值可为970伏。
在步骤S14，当确定第一母线电压达到第一预定阈值时，控制第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸。
作为示例，第一滤波电容投切断路器可为T3断路器，该T3断路器是能够在70毫米深度上实现框架电流250安培的断路器。
此外，该控制方法可还包括：当确定第一母线电压达到第一预定阈值时，控制第一变流柜停止预充电。
在步骤S20，响应于该投入命令，在晚于第一时刻的第二时刻控制风电变流器的第二变流柜进行预充电。
也就是说，在第一变流柜预充电预定时间之后，第二变流柜进行预充电。
第一时刻与第二时刻之间的时间间隔(即，时间差)可根据需要进行预先设定，本发明对此不作限定。作为示例，第二时刻晚于第一时刻3秒，3秒的时间间隔可确保第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸完毕。
作为示例，第一变流柜可为主柜、第二变流柜可为从柜；或者，第一变流柜可为从柜、第二变流器可为主柜。
在步骤S20的一个实施例中，控制第二变流柜中的第二接触器闭合，以使电网电压对第二变流柜中的功率组件进行预充电。
在步骤S22，确定第二变流柜中的直流母线的第二母线电压是否达到第二预定阈值。
作为示例，可通过第二变流柜中的第二电压传感器检测该第二母线电压。
第二预定阈值可根据需要进行预先设定。作为示例，第二预定阈值可为970伏。
在步骤S24，当确定第二母线电压达到第二预定阈值时，控制第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸。
在步骤S24的一个实施例中，控制第二变流柜中的第二网侧断路器合闸，从而触发该第二滤波电容投切断路器合闸。
优选地，控制第二变流柜中的第二网侧断路器合闸，从而通过第二电操触发该第二滤波电容投切断路器合闸，实现风电变流器的第二变流柜中的滤波电容投入。
当该第二网侧断路器合闸时，触发该第二网侧断路器的第二合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发该第二合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致该第二合闸回路导通，从而使该第二滤波电容投切断路器合闸。
优选地，在第二合闸回路导通时，触发第二电操的辅助触点闭合，从而第二滤波电容投切断路器合闸。
此外，该控制方法可还包括：当确定第二母线电压达到第二预定阈值时，控制第二变流柜停止预充电。
作为示例，控制第二变流柜中的第二接触器断开，以使电网电压停止对第二变流柜中的功率组件进行预充电。
图2示出根据本发明的实施例的风电变流器的控制框图的一个示例。
作为示例，参照图2，可通过变流器PLC 10接收来自风电机组的主控制器的投入命令，从而通过变流器PLC 10在第一时刻控制第一变流柜11进行预充电。当确定第一母线电压达到第一预定阈值时，变流器PLC 10可通过控制第一变流柜11中的第一网侧控制器130，来控制第一滤波电容投切断路器108合闸。
并且，可通过变流器PLC 10接收来自风电机组的主控制器的投入命令，从而通过变流器PLC 10在第二时刻控制第二变流柜12进行预充电。当确定第二母线电压达到第二预定阈值时，变流器PLC 10可通过控制第二变流柜12中的第二网侧控制器140，来控制第二滤波电容投切断路器150合闸。
下面结合图3详细描述根据本发明的实施例的风电变流器的控制方法的一个示例。
图3示出根据本发明的实施例的风电变流器的第一变流柜的电路示意图。
参照图3，在步骤S10的一个实施例中，响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，控制第一变流柜中的第一接触器100闭合，以使电网电压对第一变流柜中的功率组件104进行预充电。
优选地，电网电压可通过预充电电阻102对第一变流柜中的功率组件104进行预充电。例如，当第一变流柜中的第一接触器KM1闭合时，电网电压(U、V、W三相电压)的U相电压通过预充电电阻R1对第一变流柜中的功率组件104进行预充电；当第一变流柜中的第一接触器KM2闭合时，电网电压的W相电压通过预充电电阻R2对第一变流柜中的功率组件104进行预充电。
作为示例，第一变流柜中的功率组件可包括母线支撑电容、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、散热器等。
在步骤S12的一个实施例中，可通过第一变流柜中的第一电压传感器检测第一母线电压。
在步骤S14的一个实施例中，当确定该第一母线电压达到第一预定阈值时，控制第一变流柜中的第一网侧断路器106合闸，从而触发该第一滤波电容投切断路器108合闸。
优选地，可通过控制第一变流柜中的第一网侧控制器130来控制第一网侧断路器106合闸，从而触发该第一滤波电容投切断路器108合闸。
优选地，控制第一变流柜中的第一网侧断路器106合闸，从而通过第一电操触发该第一滤波电容投切断路器108合闸，实现风电变流器的第一变流柜中的滤波电容110投入。
第一电操可为通过辅助触点来完成自动操控和远程控制的一种操作机构。
图4示出根据本发明的实施例的第一滤波电容投切断路器控制示意图。
参照图4，L1为火线、N1为零线。当第一网侧断路器106合闸时，触发该第一网侧断路器106的第一合闸回路中的辅助触点Q1闭合，进而触发第一合闸回路中的继电器112的辅助触点K1闭合，导致该第一合闸回路导通，以使该第一滤波电容投切断路器合闸。
优选地，在第一合闸回路导通时，触发第一电操的辅助触点Q4闭合，从而第一滤波电容投切断路器108合闸。
此外，作为示例，该控制方法可还包括：控制第一变流柜中的第一接触器100断开，以使电网电压停止对第一变流柜中的功率组件104进行预充电。
优选地，第一接触器100和第二接触器可为相同的器件，第一网侧断路器106和第二网侧断路器可为相同的器件，第一滤波电容投切断路器108和第二滤波电容投切断路器可为相同的器件，第一电压传感器和第二电压传感器可为相同的器件，第一变流柜中的功率组件104和第二变流柜中的功率组件可包括相同的器件，第一变流柜中的滤波电容110和第二变流柜中的滤波电容可为相同的器件，第一变流柜中的预充电电阻R1、R2和第二变流柜中的预充电电阻可为相同的器件。
本实施例通过第一变流柜和第二变流柜之间的预充电延迟，使第一变流柜和第二变流柜中的滤波电容投切断路器异步合闸，有效减少风电变流器的滤波电容投入时的涌流，实现风电变流器的投切保护，还减小了电操启动瞬间对不间断电源的冲击，提高了不间断电源的可靠性。
此外，该风电变流器的控制方法可还包括：响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制第一滤波电容投切断路器分闸，并控制第二滤波电容投切断路器分闸。
第一滤波电容投切断路器和第二滤波电容投切断路器可同步分闸，也可异步分闸，本发明对此不作具体限定。
下面详细描述“控制第一滤波电容投切断路器分闸”的一个示例。
返回图3，作为示例，响应于该切除命令，控制第一变流柜中的第一网侧断路106分闸，从而触发该第一滤波电容投切断路器108分闸。
返回图4，当该第一网侧断路器106分闸时，触发该第一网侧断路器106的第一分闸回路中的辅助触点Q2闭合，进而触发该第一分闸回路中的继电器112的辅助触点K2闭合，导致该第一分闸回路导通，以使该第一滤波电容投切断路器108分闸。
此外，该风电变流器的控制方法可还包括：响应于由于该第一滤波电容投切断路器108自动跳闸保护而发出的故障信号，控制该风电变流器停机。
应当理解，当第一滤波电容投切断路器108自动跳闸时，该第一滤波电容投切断路器108的故障触点Q3闭合。
下面详细描述“控制第二滤波电容投切断路器分闸”的一个示例。
作为示例，响应于该切除命令，控制第二变流柜中的第二网侧断路器分闸，从而触发第二滤波电容投切断路器分闸。
当该第二网侧断路器分闸时，触发该第二网侧断路器的第二分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发该第二分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致该第二分闸回路导通，以使该第二滤波电容投切断路器分闸。
此外，该风电变流器的控制方法可还包括：响应于由于该第二滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制该风电变流器停机。
下面参照图5描述根据本发明的实施例的风电变流器的控制装置。
图5示出根据本发明的实施例的风电变流器的控制装置的框图。
参照图5，根据本发明的实施例的风电变流器的控制装置30包括：第一预充电控制模块300、第一确定模块302、第一断路器控制模块304、第二预充电控制模块400、第二确定模块402和第二断路器控制模块404。
第一预充电控制模块300响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，在第一时刻控制风电变流器的第一变流柜进行预充电。
作为示例，第一预充电控制模块300响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，控制第一变流柜中的第一接触器闭合，以使电网电压对第一变流柜中的功率组件进行预充电。
作为示例，该第一变流柜中的功率组件可包括母线支撑电容、绝缘栅双极型晶体管、散热器等。
第一确定模块302确定第一变流柜中的直流母线的第一母线电压是否达到第一预定阈值。
第一预定阈值可根据需要进行预先设定。作为示例，第一预定阈值可为970伏。
第一断路器控制模块304当确定第一母线电压达到第一预定阈值时，控制第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸。
优选地，第一断路器控制模块304当确定第一母线电压达到第一预定阈值时，可通过控制第一变流柜中的第一网侧控制器，来控制第一滤波电容投切断路器合闸。
作为示例，第一滤波电容投切断路器可为T3断路器。
作为示例，第一断路器控制模块304当确定该第一母线电压达到第一预定阈值时，控制第一变流柜中的第一网侧断路器合闸，从而触发该第一滤波电容投切断路器合闸。
优选地，可通过控制第一变流柜中的第一网侧控制器来控制第一网侧断路器合闸，从而触发该第一滤波电容投切断路器合闸。
优选地，第一断路器控制模块304控制第一变流柜中的第一网侧断路器合闸，从而通过第一电操触发该第一滤波电容投切断路器合闸，实现风电变流器的第一变流柜中的滤波电容投入。
第一电操可为通过辅助触点来完成自动操控，远程控制的一种操作机构。
例如，第一断路器控制模块304当第一网侧断路器合闸时，触发该第一网侧断路器的第一合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发该第一合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致该第一合闸回路导通，以使该第一滤波电容投切断路器合闸。
此外，第一预充电控制模块300当确定第一母线电压达到第一预定阈值时，控制第一变流柜停止预充电。
此外，第一母线电压可通过第一变流柜中的第一电压传感器来检测。
第二预充电控制模块400响应于该投入命令，在晚于第一时刻的第二时刻控制风电变流器的第二变流柜进行预充电。
第一时刻与第二时刻之间的时间间隔可根据需要进行预先设定，本发明对此不作限定。作为示例，第二时刻晚于第一时刻3秒，该3秒的时间间隔可确保第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸完毕。
作为示例，第二预充电控制模块400控制第二变流柜中的第二接触器闭合，以使电网电压对第二变流柜中的功率组件进行预充电。
作为示例，第一变流柜可为主柜、第二变流柜可为从柜；或者，第一变流柜可为从柜、第二变流器可为主柜。
优选地，第一预充电控制模块300和第二预充电控制模块400可集成为变流器PLC，但本发明不限于此。
第二确定模块402确定第二变流柜中的直流母线的第二母线电压是否达到第二预定阈值。
第二预定阈值可根据需要进行预先设定。作为示例，第二预定阈值可为970伏。
第二断路器控制模块404当确定第二母线电压达到第二预定阈值时，控制第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸。
优选地，第二断路器控制模块404当确定第二母线电压达到第二预定阈值时，可通过控制第二变流柜中的第二网侧控制器，来控制第二滤波电容投切断路器合闸。
作为示例，第二断路器控制模块404控制第二变流柜中的第二网侧断路器合闸，从而触发该第二滤波电容投切断路器合闸。
优选地，可通过控制第二变流柜中的第二网侧控制器来控制第二网侧断路器合闸，从而触发该第二滤波电容投切断路器合闸。
优选地，第二断路器控制模块404控制第二变流柜中的第二网侧断路器合闸，从而通过第二电操触发该第二滤波电容投切断路器合闸，实现风电变流器的第二变流柜中的滤波电容投入。
第二断路器控制模块404当该第二网侧断路器合闸时，触发该第二网侧断路器的第二合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发该第二合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致该第二合闸回路导通，从而使该第二滤波电容投切断路器合闸。
此外，第二预充电控制模块400当确定第二母线电压达到第二预定阈值时，控制第二变流柜停止预充电。
作为示例，第二预充电控制模块400控制第二变流柜中的第二接触器断开，以使电网电压停止对第二变流柜中的功率组件进行预充电。
此外，第二母线电压可通过第二变流柜中的第二电压传感器来检测。
下面详细描述“第一断路器控制模块控制第一滤波电容投切断路器分闸”的过程。
第一断路器控制模块304响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制该第一滤波电容投切断路器分闸。
作为示例，第一断路器控制模块304响应于该切除命令，控制第一变流柜中的第一网侧断路分闸，从而触发该第一滤波电容投切断路器分闸。
当第一断路器控制模块304控制该第一网侧断路器分闸时，触发该第一网侧断路器的第一分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发该第一分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致该第一分闸回路导通，以使该第一滤波电容投切断路器分闸。
此外，第一断路器控制模块304可还响应于由于该第一滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制该风电变流器停机。
下面详细描述“第二断路器控制模块控制第二滤波电容投切断路器分闸”的过程。
第二断路器控制模块404响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制该第二滤波电容投切断路器分闸。
作为示例，第二断路器控制模块404响应于该切除命令，控制第二变流柜中的第二网侧断路器分闸，从而触发第二滤波电容投切断路器分闸。
当第二断路器控制模块404控制该第二网侧断路器分闸时，触发该第二网侧断路器的第二分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发该第二分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致该第二分闸回路导通，以使该第二滤波电容投切断路器分闸。
此外，第二断路器控制模块404可还响应于由于该第二滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制该风电变流器停机。
应当理解，第一滤波电容投切断路器和第二滤波电容投切断路器可同步分闸，也可异步分闸，本发明对此不作具体限定。
此外，根据本发明的实施例还提供一种风电变流器，该风电变流器包括如上所述的风电变流器的控制装置30。
此外，本发明的实施例的风电变流器的控制方法、控制装置以及风电变流器，通过第一变流柜和第二变流柜之间的信号延迟，使第一变流柜和第二变流柜中的滤波电容投切断路器异步合闸，实现风电变流器的投切保护。此外，第一变流柜中的滤波电容投切断路器和第二变流柜中的滤波电容投切断路器异步合闸，还可以减小滤波电容投切断路器启动瞬间对不间断电源的冲击，提高不间断电源的可靠性。
此外，应该理解，根据本发明示例性实施例的风电变流器的控制装置中的各个模块可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个模块所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个模块。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (21)

1.一种风电变流器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，在第一时刻控制所述风电变流器的第一变流柜进行预充电；
确定所述第一变流柜中的直流母线的第一母线电压是否达到第一预定阈值；
当确定所述第一母线电压达到所述第一预定阈值时，控制所述第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸；
响应于所述投入命令，在晚于所述第一时刻的第二时刻控制所述风电变流器的第二变流柜进行预充电；
确定所述第二变流柜中的直流母线的第二母线电压是否达到第二预定阈值；
当确定所述第二母线电压达到所述第二预定阈值时，控制所述第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在第一时刻控制所述风电变流器的第一变流柜进行预充电的步骤包括：
控制所述第一变流柜中的第一接触器闭合，以使电网电压对所述第一变流柜中的功率组件进行预充电；
或者，在晚于所述第一时刻的第二时刻控制所述风电变流器的第二变流柜进行预充电的步骤包括：
控制所述第二变流柜中的第二接触器闭合，以使电网电压对所述第二变流柜中的功率组件进行预充电。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当确定所述第一母线电压达到所述第一预定阈值时，控制所述第一变流柜停止预充电；
或者，当确定所述第二母线电压达到所述第二预定阈值时，控制所述第二变流柜停止预充电。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制所述第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸的步骤包括：
控制所述第一变流柜中的第一网侧断路器合闸，从而触发所述第一滤波电容投切断路器合闸；
或者，控制所述第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸的步骤包括：
控制所述第二变流柜中的第二网侧断路器合闸，从而触发所述第二滤波电容投切断路器合闸。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，控制所述第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸的步骤还包括：
当所述第一网侧断路器合闸时，触发所述第一网侧断路器的第一合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第一合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第一合闸回路导通，以使所述第一滤波电容投切断路器合闸；
或者，控制所述第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸的步骤还包括：
当所述第二网侧断路器合闸时，触发所述第二网侧断路器的第二合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第二合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第二合闸回路导通，以使所述第二滤波电容投切断路器合闸。
6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制所述第一滤波电容投切断路器分闸，并控制所述第二滤波电容投切断路器分闸。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，控制所述第一滤波电容投切断路器分闸的步骤包括：
控制所述第一变流柜中的第一网侧断路器分闸，从而触发所述第一滤波电容投切断路器分闸；
或者，控制所述第二滤波电容投切断路器分闸的步骤包括：
控制所述第二变流柜中的第二网侧断路器分闸，从而触发所述第二滤波电容投切断路器分闸。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，控制所述第一滤波电容投切断路器分闸的步骤还包括：
当所述第一网侧断路器分闸时，触发所述第一网侧断路器的第一分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第一分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第一分闸回路导通，以使所述第一滤波电容投切断路器分闸；
或者，控制所述第二滤波电容投切断路器分闸的还步骤包括：
当所述第二网侧断路器分闸时，触发所述第二网侧断路器的第二分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第二分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第二分闸回路导通，以使所述第二滤波电容投切断路器分闸。
9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
响应于由于所述第一滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制所述风电变流器停机；
或者，响应于由于所述第二滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制所述风电变流器停机。
10.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
通过所述第一变流柜中的第一电压传感器检测所述第一母线电压；
或者，通过所述第二变流柜中的第二电压传感器检测所述第二母线电压。
11.一种风电变流器的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
第一预充电控制模块，被配置为响应于来自风电机组的主控制器的投入命令，在第一时刻控制所述风电变流器的第一变流柜进行预充电；
第一确定模块，被配置为确定所述第一变流柜中的直流母线的第一母线电压是否达到第一预定阈值；
第一断路器控制模块，被配置为当确定所述第一母线电压达到所述第一预定阈值时，控制所述第一变流柜中的第一滤波电容投切断路器合闸；
第二预充电控制模块，被配置为响应于所述投入命令，在晚于所述第一时刻的第二时刻控制所述风电变流器的第二变流柜进行预充电；
第二确定模块，被配置为确定所述第二变流柜中的直流母线的第二母线电压是否达到第二预定阈值；
第二断路器控制模块，被配置为当确定所述第二母线电压达到所述第二预定阈值时，控制所述第二变流柜中的第二滤波电容投切断路器合闸。
12.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
第一预充电控制模块还被配置为：控制所述第一变流柜中的第一接触器闭合，以使电网电压对所述第一变流柜中的功率组件进行预充电；
第二预充电控制模块还被配置为：控制所述第二变流柜中的第二接触器闭合，以使电网电压对所述第二变流柜中的功率组件进行预充电。
13.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
第一预充电控制模块还被配置为：当确定所述第一母线电压达到所述第一预定阈值时，控制所述第一变流柜停止预充电；
第二预充电控制模块还被配置为：当确定所述第二母线电压达到所述第二预定阈值时，控制所述第二变流柜停止预充电。
14.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
第一断路器控制模块还被配置为：控制所述第一变流柜中的第一网侧断路器合闸，从而触发所述第一滤波电容投切断路器合闸；
第二断路器控制模块还被配置为：控制所述第二变流柜中的第二网侧断路器合闸，从而触发所述第二滤波电容投切断路器合闸。
15.如权利要求14所述的控制装置，其特征在于，
当第一断路器控制模块控制所述第一网侧断路器合闸时，触发所述第一网侧断路器的第一合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第一合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第一合闸回路导通，以使所述第一滤波电容投切断路器合闸；
当第二断路器控制模块所述第二网侧断路器合闸时，触发所述第二网侧断路器的第二合闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第二合闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第二合闸回路导通，从而使所述第二滤波电容投切断路器合闸。
16.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
第一断路器控制模块还被配置为：响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制所述第一滤波电容投切断路器分闸；
第二断路器控制模块还被配置为：响应于来自风电机组的主控制器的切除命令，控制所述第二滤波电容投切断路器分闸。
17.如权利要求16所述的控制装置，其特征在于，第一断路器控制模块还被配置为：控制所述第一变流柜中的第一网侧断路器分闸，从而触发所述第一滤波电容投切断路器分闸；
第二断路器控制模块还被配置为：控制所述第二变流柜中的第二网侧断路器分闸，从而触发所述第二滤波电容投切断路器分闸。
18.如权利要求17所述的控制装置，其特征在于，
当第一断路器控制模块控制所述第一网侧断路器分闸时，触发所述第一网侧断路器的第一分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第一分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第一分闸回路导通，以使所述第一滤波电容投切断路器分闸；
当第二断路器控制模块控制所述第二网侧断路器分闸时，触发所述第二网侧断路器的第二分闸回路中的辅助触点闭合，进而触发所述第二分闸回路中的继电器的辅助触点闭合，导致所述第二分闸回路导通，以使所述第二滤波电容投切断路器分闸。
19.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：
控制模块，被配置为响应于由于所述第一滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制所述风电变流器停机；或者，响应于由于所述第二滤波电容投切断路器自动跳闸保护而发出的故障信号，控制所述风电变流器停机。
20.如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
所述第一母线电压通过所述第一变流柜中的第一电压传感器来检测；
所述第二母线电压通过所述第二变流柜中的第二电压传感器来检测。
21.一种风电变流器，其特征在于，包括如权利要求11至20中任意一项权利要求所述的风电变流器的控制装置。
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