CN203368047U - 一种风力发电机并网逆变一体控制器 - Google Patents

一种风力发电机并网逆变一体控制器 Download PDF

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薛庆康
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Abstract

本实用新型揭示了一种风力发电机并网逆变一体控制器，涉及风电设备领域，这种风力发电机并网逆变一体控制器连接于发电机的输出回路上，包括主控单元，其特征在于，主控单元控制连接有电子制动模块和逆变器模块。本实用新型是一种集成了并网逆变器和制动模块的一体式设备，克服了分体设备的缺陷，结构紧凑、安装方便，还可以与外部进行通信，通过外部计算机或其他设备改变主控单元的控制信息，使得控制器应用范围更广。控制器内部设有手动制动开关，可以手动强制制动关机，更为安全可靠。

Description

一种风力发电机并网逆变一体控制器
技术领域
本实用新型涉及风电设备领域，尤其涉及一种小型风力发电机的并网、逆变一体的控制器。
背景技术
风力发电的原理是将风能转化成风轮旋转的机械能，进而带动发电机转化成电能。它具有安全、清洁、无污染等优势，是一种环保的可再生能源。
整个风力发电系统中，控制器是一个核心组件，承担着对感应、控制和安全保障等任务。
传统的小型风力发电机（行业内称为小风机）的控制系统由制动控制器、卸载控制器和并网逆变器等三个独立设备构成，结构相对复杂，客户安装调试困难，并由于各个功能部件互联的电缆引发的故障较多，导致运行故障率相对较高。
实用新型内容
为解决背景技术所述现有小型风力发电机的控制系统部件零散、结构、衔接复杂和容易出现故障的缺陷，本实用新型的目的是发明一种小风机用的具有控制风机制动功能的并网逆变一体机。
本实用新型的这种风力发电机并网逆变一体控制器，连接于发电机的输出回路上，包括主控单元，其特征在于，主控单元控制连接有电子制动模块和逆变器模块。
所述电子制动模块通过对发电机的输出端作短路或解除短路的操作，实现对风机的制动或者正常发电的控制；所述主控单元用于控制所述电子制动模块的断开或接通。
优选的电子制动模块包括继电器开关或者固态开关元件。
另一优选的：还包括连接于所述发电机输出回路的手动制动开关，用于人工操作发电机输出回路的短路或解除短路，实现强制刹车的功能。所述手动制动开关为手动开关。
进一步的优选：还包括与风力发电机的输出端连接的防浪涌装置，后面依次连接AC/DC转换器、发电机最大功率跟踪模块、逆变器模块和防孤岛单元，防孤岛单元输出连接至电网；其中发电机最大功率跟踪模块、防孤岛单元、发电机状态监测模块与主控单元连接。
优选的主控单元还连接有通讯模块；所述通讯模块采用RS485通讯模块。
本实用新型是一种集成了并网逆变器和制动模块的一体式风机控制器，克服了现有分体式多个单独设备模式的种种缺陷，结构紧凑、安装方便，使风机的安装调试的大部分作业可以在工厂完成，提高了风机的出厂优品率。设置有通讯模块可以与外部进行通信，通过外部计算机或其他设备改变主控单元的控制信息，使得控制器应用范围更广。控制器内部设有手动制动开关，可以手动强制制动关机，更为安全可靠。
附图说明
图1，本实用新型的模块结构图。
图2，本实用新型的实施例的电路结构图。
具体实施方式
如图1，本实用新型是一种结构紧凑的、同时具备制动和逆变功能的风力发电机并网逆变一体控制器，包括主控单元1，主控单元1控制连接有电子制动模块2和逆变器模块3。所述电子制动模块2用于对风机发电机做短路或解除短路的操作；并用于关闭或恢复发电机给所述逆变器模块3供电；所述逆变器模块3用于将发电机输出的电力输送给外部电网；所述主控单元1用于控制电子制动模块2的断开或接通。
作为一个具体实施例，本实用新型的具体电路如图2，主控单元1含有发电机电压、电网电压、相位、频率、电网断电、并网电压、电流、功率等监测模块，与主控单元1连接的有发电机最大功率跟踪模块4、逆变器模块3、防孤岛单元5、发电机状态监测模块6和通讯模块7；通讯模块7采用RS485通讯模块，外部计算机可以通过RS485通讯模块与本实用新型的控制器进行通讯，同样通讯模块7还可以采用RS232等其他通讯协议。
本控制器还具有AC/DC转换器8和防浪涌装置9，AC/DC转换器8分别连接发电机最大功率跟踪模块4和发电机状态监测模块6。防浪涌装置9设置在风力发电机12的输出端和AC/DC转换器8之间，起保护作用。
在风力发电机12的输出回路，还连接有电子制动模块2和手动制动装置11，电子制动模块2亦连接在主控单元1上由其控制，用于接受主控单元1的命令，对风力发电机实施短路或解除短路的操作。手动制动装置11，采用手动开关，用于手动操作对风力发电机12的短路或解除短路。
工作过程中，风力发电机12发电时，手动制动装置11处在解除短路状态，主控单元1控制电子制动模块2内部的继电器开关断开；电能依次经过AC/DC转换、逆变器模块3将直流电转换为交流电，在主控单元1的控制下，直流电经过逆变转换出符合电网要求的交流电，最后经过防孤岛单元5输出进入电网10。
主控单元1同时对电子制动模块2和逆变器模块3进行监测和控制，所以一旦发生故障或需要调试时，主控单元1可以选择性的导通或关闭电子制动模块2、逆变器模块3进而排除故障。整个系统的稳定性、安全性和紧凑性得到大幅度的提高，提升了产品性能。

Claims (6)

1.一种风力发电机并网逆变一体控制器，连接于风力发电机（12）的输出回路上，包括主控单元（1），其特征在于：主控单元（1）控制连接电子制动模块（2）和逆变器模块（3）。
2.根据权利要求1所述的风力发电机并网逆变一体控制器，其特征是：还包括连接在所述的风力发电机（12）的输出回路上的手动制动装置（11）。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机并网逆变一体控制器，其特征在于，还包括与风力发电机（12）的输出端连接的防浪涌装置（9），后面依次连接AC/DC转换器（8）、发电机最大功率跟踪模块（4）、逆变器模块（3）和防孤岛单元（5），防孤岛单元（5）输出连接至电网（10）；其中发电机最大功率跟踪模块（4）、防孤岛单元（5）、发电机状态监测模块（6）与主控单元（1）连接。
4.根据权利要求1所述的风力发电机并网逆变一体控制器，其特征是：主控单元（1）还连接有通讯模块（7）。
5.根据权利要求4所述的风力发电机并网逆变一体控制器，其特征是：所述的通讯模块（7）是RS485通讯模块。
6.根据权利要求1所述的风力发电机并网逆变一体控制器，其特征是：所述电子制动模块（2）包括继电器开关或者固态开关元件。
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