CN112928742B - 变流器的直流母线过压保护方法及相应控制器 - Google Patents

Abstract

提供了一种变流器的直流母线过压保护方法及相应控制器。所述方法包括：根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常；当判定直流母线过压保护装置存在异常时，向经由变流器接入到电网的风力发电机组发送限功率运行请求；当判定直流母线过压保护装置不存在异常时，实时采集直流母线的电压值，并当直流母线的电压值大于预设阈值时，控制直流母线过压保护装置中的开关模块按对应的占空比导通，以由直流母线过压保护装置中的卸荷装置在所述开关模块导通时释放直流母线上的能量，其中，当直流母线的电压值大于所述预设阈值时，直流母线的电压值越大，对应的占空比越大。

Description

变流器的直流母线过压保护方法及相应控制器

技术领域

本发明总体说来涉及变流器技术领域，更具体地讲，涉及一种变流器的直流母线过压保护方法及相应控制器。

背景技术

风电变流器的拓扑结构可分为网侧逆变器、机侧整流器和直流母线，当机侧整流器的运行功率大于网侧逆变器的运行功率时，直流母线的电压就会升高。当直流母线的电压值高于保护阈值时即出现直流母线过压情况，当直流母线的电压值高于相关硬件(例如，直流支撑电容、网侧逆变器和机侧整流器中的功率模块(例如，IGBT模块))所允许的最大电压值时，相关器件就会过压受到损坏。

现有的针对直流母线过压情况的保护措施主要有：当直流母线的电压值高于保护阈值时，控制机侧断路器断开，以切断机侧与直流母线的硬件连接；并使用chopper装置(卸荷电路)将直流母线上网侧不能消纳的功率消耗掉，或使用直流储能装置，将直流母线上多余的能量储存起来。但现有的保护措施仍存在直流母线过压时不能有效地保护变流器中的相关器件的风险。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种变流器的直流母线过压保护方法及相应控制器，其能够有效保证在变流器运行期间，当直流母线过压时不会对变流器中的相关器件造成损坏。

根据本发明的示例性实施例，提供一种变流器的直流母线过压保护方法，所述方法包括：根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常；当判定直流母线过压保护装置存在异常时，向经由变流器接入到电网的风力发电机组发送限功率运行请求；当判定直流母线过压保护装置不存在异常时，实时采集直流母线的电压值，并当直流母线的电压值大于预设阈值时，控制直流母线过压保护装置中的开关模块按对应的占空比导通，以由直流母线过压保护装置中的卸荷装置在所述开关模块导通时释放直流母线上的能量，其中，当直流母线的电压值大于所述预设阈值时，直流母线的电压值越大，对应的占空比越大。

可选地，所述卸荷装置为卸荷电阻，其中，根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常的步骤包括：控制所述开关模块按预设占空比导通，并获取变流器的网侧有功功率值和直流母线的电压值；基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值，确定卸荷电阻的阻值；当确定的阻值属于预设范围时，确定直流母线过压保护装置不存在异常；当确定的阻值不属于预设范围时，确定直流母线过压保护装置存在异常。

可选地，根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常的步骤包括：在变流器的网侧断路器合闸之后且开始对变流器的网侧逆变器进行控制之前的时间段内，根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常；和/或，在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，周期性地根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

可选地，当在变流器的网侧断路器合闸之后且开始对变流器的网侧逆变器进行控制之前的时间段内，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常时，基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值来确定卸荷电阻的阻值的步骤包括：将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值，其中，所述卸荷功率值为获取的网侧有功功率值；或者，所述卸荷功率值为获取的网侧有功功率值与直流母线过压保护装置中的直流支撑电容上的放电功率值之和。

可选地，当在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常时，基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值来确定卸荷电阻的阻值的步骤包括：将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值，其中，所述卸荷功率值为变流器的机侧有功功率值与获取的网侧有功功率值之差；或者，所述卸荷功率值为：变流器的机侧有功功率值与所述直流支撑电容上的放电功率值相加后再减去获取的网侧有功功率值所得到的值。

根据本发明的另一示例性实施例，提供一种变流器的直流母线过压保护装置的控制器，所述控制器包括：异常判断单元，根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常；请求发送单元，当判定直流母线过压保护装置存在异常时，向经由变流器接入到电网的风力发电机组发送限功率运行请求；过压控制单元，当判定直流母线过压保护装置不存在异常时，实时采集直流母线的电压值，并当直流母线的电压值大于预设阈值时，控制直流母线过压保护装置中的开关模块按对应的占空比导通，以由直流母线过压保护装置中的卸荷装置在所述开关模块导通时释放直流母线上的能量，其中，当直流母线的电压值大于所述预设阈值时，直流母线的电压值越大，对应的占空比越大。

可选地，所述卸荷装置为卸荷电阻，其中，异常判断单元控制所述开关模块按预设占空比导通，并获取变流器的网侧有功功率值和直流母线的电压值；并基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值，确定卸荷电阻的阻值，其中，当确定的阻值属于预设范围时，异常判断单元确定直流母线过压保护装置不存在异常；当确定的阻值不属于预设范围时，异常判断单元确定直流母线过压保护装置存在异常。

可选地，异常判断单元在变流器的网侧断路器合闸之后且开始对变流器的网侧逆变器进行控制之前的时间段内，根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常；和/或，异常判断单元在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，周期性地根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

可选地，当异常判断单元在变流器的网侧断路器合闸之后且开始对变流器的网侧逆变器进行控制之前的时间段内，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常时，异常判断单元将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值，其中，所述卸荷功率值为获取的网侧有功功率值；或者，所述卸荷功率值为获取的网侧有功功率值与直流母线过压保护装置中的直流支撑电容上的放电功率值之和。

可选地，当异常判断单元在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常时，异常判断单元将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值，其中，所述卸荷功率值为变流器的机侧有功功率值与获取的网侧有功功率值之差；或者，所述卸荷功率值为：变流器的机侧有功功率值与所述直流支撑电容上的放电功率值相加后再减去获取的网侧有功功率值所得到的值。

根据本发明的另一示例性实施例，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的变流器的直流母线过压保护方法。

根据本发明的另一示例性实施例，提供一种变流器的控制器，所述控制器包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的变流器的直流母线过压保护方法。

根据本发明示例性实施例的变流器的直流母线过压保护方法及相应控制器，能够在任何情况(例如，直流母线过压保护装置存在异常、大功率运行甩负荷工况)下，保证直流母线过压情况不会对变流器中的相关器件造成损坏，从而降低变流器的硬件故障率、降低维护成本。

将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。

附图说明

通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出根据本发明的示例性实施例的变流器的直流母线过压保护方法的流程图；

图2示出根据本发明的示例性实施例的大功率运行甩负荷工况下的运行曲线；

图3示出根据本发明的示例性实施例的直流母线过压保护装置的电路图；

图4示出根据本发明的示例性实施例的根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常的方法的流程图；

图5示出根据本发明的示例性实施例的变流器的直流母线过压保护装置的控制器的结构框图。

具体实施方式

现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。

本发明的示例性实施例所涉及的变流器为风电变流器，作为示例，所述变流器可包括机侧整流器、网侧逆变器、机侧断路器和网侧断路器，风力发电机组的输出端可依次经由机侧断路器、机侧整流器、网侧逆变器以及网侧断路器接入到电网。

图1示出根据本发明的示例性实施例的变流器的直流母线过压保护方法的流程图。

参照图1，在步骤S10，根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

作为示例，可在变流器的网侧断路器合闸之后且开始对变流器的网侧逆变器进行控制之前的时间段内，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。考虑到这一时间段内直流母线的电压较为稳定；并且考虑到由于对直流母线过压保护装置进行检测，可能会导致直流母线的电压不稳定，而影响到对变流器的机网侧的正常控制，因此，可在这一时间段内，检测变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

作为另一示例，可在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

作为示例，可在变流器的网侧断路器每次合闸之后，检测一次变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

作为另一示例，可周期性地检测变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

下面将结合图4来描述步骤S10的示例性实施例。应该理解，也可通过其他适当的方式来判断直流母线过压保护装置是否存在异常，本发明对此不作限制。

当在步骤S10判定直流母线过压保护装置存在异常时，执行步骤S20，向经由所述变流器接入到电网的风力发电机组发送限功率运行请求。

作为示例，所述限功率运行请求可用于请求风力发电机组运行在50％的额定功率以下。换言之，请求风力发电机组的输出功率不超过50％的额定功率。

作为示例，风力发电机组的主控系统可根据接收到的限功率运行请求，控制发电机的扭矩和控制叶片的桨距角，以实现限功率运行。

当在步骤S10判定直流母线过压保护装置不存在异常时，执行步骤S30，实时采集直流母线的电压值，并当直流母线的电压值大于预设阈值时，控制直流母线过压保护装置中的开关模块按对应的占空比导通，以由直流母线过压保护装置中的卸荷装置在所述开关模块导通时释放直流母线上的能量，其中，当直流母线的电压值大于所述预设阈值时，直流母线的电压值越大，对应的占空比越大。

作为示例，可通过直流母线过压保护装置中的电压测量装置实时采集直流母线的电压值。只要直流母线过压保护装置不存在异常，会持续采集直流母线的电压值。

作为示例，可当直流母线的电压值小于或等于所述预设阈值时，控制所述开关模块关断，而卸荷装置在所述开关模块关断时不会释放直流母线上的能量。

作为示例，可当直流母线的电压值大于第一预设阈值时，控制所述开关模块按满占空比导通；可当直流母线的电压值大于第二预设阈值且小于或等于第一预设阈值时，控制所述开关模块按第一占空比导通，这里，第二预设阈值即所述预设阈值。

作为示例，可对实时采集的直流母线的电压值进行滤波处理，并当滤波处理后得到的电压值大于所述预设阈值时，向所述开关模块输出具有对应的占空比的脉冲控制信号。

实际上，变流器的机侧整流器控制风力发电机组的发电机的最大功率输出，将变化的低频交流电转化成直流电输送至直流母线上，网侧逆变器通过控制直流母线的电压稳定将工频交流电输送至电网。当风力发电机组正常运行时，直流母线的电压稳定在一定范围内，当风力发电机组出现故障时，需要紧急停机，风力发电机组的主控系统命令变流器的机侧和网侧控制器封锁控制机侧整流器和网侧逆变器的功率模块的新的PWM波，使机侧整流器和网侧逆变器停止运行。

针对在大功率(或额定功率)下运行突然风力发电机组急停(故障或者人为)造成的大功率(或额定功率)甩负荷的工况，在甩负荷初期机网侧直接封锁控制机侧整流器和网侧逆变器的功率模块的脉冲，对于变流器而言，能量将通过机侧整流器和网侧逆变器的功率器件的反并联二极管被动整流导向中间直流环节，由于被动整流的特点，电流电动方向为正，系统中各量满足以下等式：

其中，u_sd、u_sq为dq轴电压；i_sd、i_sq为dq轴电流；R_s为定子电阻；L_d、L_q为dq轴电感；ω_e为电角速度；Ψ_f为转子磁链；V_dc为直流母线的电压；V_dcr为直流母线的电压初始值；ΔW_i为发电机输出的能量；P_sag为网侧的输出功率，C_dc为直流母线电容值。

将一款风力发电机组的发电机参数代入式(1)—(4)，通过matlab软件计算得到图2所示的发电机绕组储能曲线、变流器直流母线电压曲线、变流器瞬时功率曲线，可以看出：在大功率(或额定功率)甩负荷后直流母线的电压会在20ms内增加1840V，即，直流母线的电压爬升迅速，使得直流母线的电压的瞬时上升时间小于机侧断路器的分断时间，导致机侧断路器对该工况造成的直流母线过压情况不起作用；直流母线的电压值大于IGBT模块标称最大电压值1700V，如果不采取有效措施，变流器的功率器件会因为过压而造成损伤，对其使用寿命造成影响；直流母线的上升与风力发电机组的运行功率有关，运行功率越大，直流母线的电压增幅越大。

经过上述分析，本发明提出：当检测到直流母线过压保护装置存在异常时，向经由所述变流器接入到电网的风力发电机组发送限功率运行请求，使得即使在直流母线过压保护装置存在异常期间，出现的大功率(或额定功率)运行甩负荷工况所造成的直流母线的电压上升幅值也不会超过变流器的功率器件的过压限值，从而防止在直流母线过压保护装置存在异常期间，出现的大功率(或额定功率)运行甩负荷工况对功率器件造成损伤。

此外，考虑到在大功率(或额定功率)甩负荷后直流母线的电压爬升迅速，需要快速检测出直流母线的电压是否大于所述预设阈值，以尽快使用卸荷装置来释放直流母线上的能量。本发明提出可通过设置合理的直流母线电压的滤波处理的滤波参数来提高检测时间。作为示例，所述滤波参数可基于所需的滤波处理消耗时间和所需的滤波效果确定，从而既能保证针对直流母线的电压所进行的控制的稳定性，又能迅速检测到直流母线的电压上升。

此外，考虑到在大功率(或额定功率)甩负荷后，直流母线的电压爬升迅速，需要快速使用卸荷装置来释放直流母线上的能量。作为示例，可当直流母线的电压值大于所述预设阈值时，缩短控制延时立即控制直流母线过压保护装置中的开关模块按对应的占空比导通。

图3示出根据本发明的示例性实施例的直流母线过压保护装置的电路图。

如图3所示，根据本发明的示例性实施例的直流母线过压保护装置可包括：电压测量装置100、开关模块200、卸荷模块300以及直流支撑电容400。

具体地，电压测量装置100用于采集直流母线的电压。当开关模块200导通时，能够使得卸荷模块300接入到直流母线中，以将直流母线上多余的能量释放，确保直流母线的电压稳定。

作为示例，开关模块200可为绝缘栅双极型晶体管IGBT模块。

作为示例，卸荷模块300可为卸荷电阻，当开关模块200导通时，直流母线的正负极通过卸荷电阻联通，从而将直流母线上多余的能量转化成电阻热能，使直流母线的电压保持在适当范围内。

图4示出根据本发明的示例性实施例的根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常的方法的流程图。这里，所述卸荷装置可以为卸荷电阻。

参照图4，在步骤S101，控制所述开关模块按预设占空比导通，并获取变流器的网侧有功功率值P_-grid和直流母线的电压值U_-dc。

应该理解，在控制所述开关模块按所述预设占空比导通的情况下获取变流器的网侧有功功率值和直流母线的电压值，在获取完变流器的网侧有功功率值和直流母线的电压值之后，可不再控制所述开关模块按所述预设占空比导通。

在步骤S102，基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值，确定卸荷电阻的阻值R__chopper。

作为示例，当在变流器的网侧断路器合闸之后且开始对变流器的网侧逆变器进行控制之前的时间段内，检测变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常时，可将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值。其中，所述卸荷功率值为获取的网侧有功功率值(即，R__chopper＝U_-dc*U_-dc/P_-grid)；或者，所述卸荷功率值为获取的网侧有功功率值与直流母线过压保护装置中的直流支撑电容上的放电功率值P_-c之和(即，R__chopper＝U_-dc*U_-dc/(P_-grid+P_-c))。

作为示例，直流支撑电容上的放电功率值P_-c可为：U_-dc*C_-dc*dU_-dc/dt，其中，C_-dc指示直流支撑电容的电容值。

作为另一示例，当在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，检测变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常时，可将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值。其中，所述卸荷功率值为变流器的机侧有功功率值P_-generator(即，在获取P_-grid时获取的)与获取的网侧有功功率值之差(即，R__chopper＝U_-dc*U_-dc/(P_-generator-P_-grid))；或者，所述卸荷功率值为：变流器的机侧有功功率值与所述直流支撑电容上的放电功率值相加后再减去获取的网侧有功功率值所得到的值(即，R__chopper＝U_-dc*U_-dc/(P_-generator+P_-c-P_-grid))。

在步骤S103，当确定的阻值属于预设范围时，确定直流母线过压保护装置不存在异常。

在步骤S104，当确定的阻值不属于预设范围时，确定直流母线过压保护装置存在异常。

图5示出根据本发明的示例性实施例的变流器的直流母线过压保护装置的控制器的结构框图。作为示例，直流母线过压保护装置的控制器可被集成在变流器的控制器中。

如图5所示，根据本发明的示例性实施例的变流器的直流母线过压保护装置的控制器包括：异常判断单元10、请求发送单元20以及过压控制单元30。

具体说来，异常判断单元10用于根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

请求发送单元20用于当判定直流母线过压保护装置存在异常时，向经由变流器接入到电网的风力发电机组发送限功率运行请求。

过压控制单元30用于当判定直流母线过压保护装置不存在异常时，实时采集直流母线的电压值，并当直流母线的电压值大于预设阈值时，控制直流母线过压保护装置中的开关模块按对应的占空比导通，以由直流母线过压保护装置中的卸荷装置在所述开关模块导通时释放直流母线上的能量，其中，当直流母线的电压值大于所述预设阈值时，直流母线的电压值越大，对应的占空比越大。

作为示例，所述卸荷装置为卸荷电阻，其中，异常判断单元10可控制所述开关模块按预设占空比导通，并获取变流器的网侧有功功率值和直流母线的电压值；并基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值，确定卸荷电阻的阻值，其中，当确定的阻值属于预设范围时，异常判断单元10确定直流母线过压保护装置不存在异常；当确定的阻值不属于预设范围时，异常判断单元10确定直流母线过压保护装置存在异常。

作为示例，异常判断单元10可在变流器的网侧断路器合闸之后且开始对变流器的网侧逆变器进行控制之前的时间段内，根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常；和/或，异常判断单元10可在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，周期性地根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常。

作为示例，当异常判断单元10在变流器的网侧断路器合闸之后且开始对变流器的网侧逆变器进行控制之前的时间段内，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常时，异常判断单元10可将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值，其中，所述卸荷功率值为获取的网侧有功功率值；或者，所述卸荷功率值为获取的网侧有功功率值与直流母线过压保护装置中的直流支撑电容上的放电功率值之和。

作为示例，当异常判断单元10在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常时，异常判断单元10可将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值，其中，所述卸荷功率值为变流器的机侧有功功率值与获取的网侧有功功率值之差；或者，所述卸荷功率值为：变流器的机侧有功功率值与所述直流支撑电容上的放电功率值相加后再减去获取的网侧有功功率值所得到的值。

应该理解，根据本发明示例性实施例的变流器的直流母线过压保护装置的控制器所执行的具体处理已经参照图1至图4进行了详细描述，这里将不再赘述相关细节。

应该理解，根据本发明示例性实施例的变流器的直流母线过压保护装置的控制器中的各个单元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单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。

本发明的示例性实施例提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上述示例性实施例所述的变流器的直流母线过压保护方法。该计算机可读存储介质是可存储由计算机系统读出的数据的任意数据存储装置。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器、随机存取存储器、只读光盘、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(诸如经有线或无线传输路径通过互联网的数据传输)。

根据本发明的示例性实施例的变流器的控制器包括：处理器(未示出)和存储器(未示出)，其中，存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述示例性实施例所述的变流器的直流母线过压保护方法。

虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (6)

1.一种变流器的直流母线过压保护方法，其特征在于，所述方法包括：

在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，周期性地根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常；

当判定直流母线过压保护装置存在异常时，向经由变流器接入到电网的风力发电机组发送限功率运行请求；

当判定直流母线过压保护装置不存在异常时，实时采集直流母线的电压值，并当直流母线的电压值大于预设阈值时，控制直流母线过压保护装置中的开关模块按对应的占空比导通，以由直流母线过压保护装置中的卸荷装置在所述开关模块导通时释放直流母线上的能量，

其中，当直流母线的电压值大于所述预设阈值时，直流母线的电压值越大，对应的占空比越大；

其中，所述卸荷装置为卸荷电阻，根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压来判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常的步骤包括：

控制所述开关模块按预设占空比导通，并获取变流器的网侧有功功率值和直流母线的电压值；

基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值，确定卸荷电阻的阻值；

当确定的阻值属于预设范围时，确定直流母线过压保护装置不存在异常；

当确定的阻值不属于预设范围时，确定直流母线过压保护装置存在异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值来确定卸荷电阻的阻值的步骤包括：

将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值，

其中，所述卸荷功率值为变流器的机侧有功功率值与获取的网侧有功功率值之差；或者，所述卸荷功率值为：变流器的机侧有功功率值与直流支撑电容上的放电功率值相加后再减去获取的网侧有功功率值所得到的值。

3.一种变流器的直流母线过压保护装置的控制器，其特征在于，所述控制器包括：

异常判断单元，在开始对变流器的网侧逆变器进行控制之后，周期性地根据变流器的网侧有功功率和直流母线的电压，判断变流器的直流母线过压保护装置是否存在异常；

请求发送单元，当判定直流母线过压保护装置存在异常时，向经由变流器接入到电网的风力发电机组发送限功率运行请求；

过压控制单元，当判定直流母线过压保护装置不存在异常时，实时采集直流母线的电压值，并当直流母线的电压值大于预设阈值时，控制直流母线过压保护装置中的开关模块按对应的占空比导通，以由直流母线过压保护装置中的卸荷装置在所述开关模块导通时释放直流母线上的能量，

其中，当直流母线的电压值大于所述预设阈值时，直流母线的电压值越大，对应的占空比越大；

其中，所述卸荷装置为卸荷电阻，异常判断单元控制所述开关模块按预设占空比导通，并获取变流器的网侧有功功率值和直流母线的电压值；并基于获取的网侧有功功率值和直流母线的电压值，确定卸荷电阻的阻值，

其中，当确定的阻值属于预设范围时，异常判断单元确定直流母线过压保护装置不存在异常；当确定的阻值不属于预设范围时，异常判断单元确定直流母线过压保护装置存在异常。

4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，异常判断单元将获取的直流母线的电压值的平方除以卸荷电阻的卸荷功率值所得到的值，作为卸荷电阻的阻值，

其中，所述卸荷功率值为变流器的机侧有功功率值与获取的网侧有功功率值之差；或者，所述卸荷功率值为：变流器的机侧有功功率值与直流支撑电容上的放电功率值相加后再减去获取的网侧有功功率值所得到的值。

5.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2中的任意一项所述的变流器的直流母线过压保护方法。

6.一种变流器的控制器，其特征在于，所述控制器包括：

处理器；

存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至2中的任意一项所述的变流器的直流母线过压保护方法。