CN203675025U - 一种风电机组撬棒保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风电机组撬棒保护电路，包括：风力机，风力机上设置有发电机定子和发电机转子，发电机定子接入电网；发电机转子连接转子侧变流器，转子侧变流器通过网侧变流器连接发电机定子；转子侧变流器连接由二极管、撬棒电阻、晶闸管三部分共同组成的撬棒电路；撬棒电阻并联连接由动态电阻、第二晶闸管共同组成的动态电阻电路；第二晶闸管用于控制动态电阻是否并联到所述撬棒电路中。该保护电路克服了传统Crowbar电路采用固定电阻，不能满足低电压穿越各阶段对电阻值的要求。在达到同样低电压穿越效果的前提下，兼顾了对转子过电流和直流母线电压的有效抑制，同时可缩短Crowbar电路的投入时间，有利于电网电压的恢复。
Description
技术领域
本实用新型涉及风电机组领域，尤其是能保护风机变流器的并联动态电阻的撬棒电路。
背景技术
目前，风电机组的Crowbar（撬棒）电路通常采用固定阻值的方法（参见图1），来抑制转子过电流，保护发电机的电力电子器件。但是，如果阻值选取过小，则抑制转子电流的效果不佳，对转子侧变流器造成损坏；如果阻值选取过大，转子电压过大，造成直流母线电压过高，损坏直流母线电容和变流器。即使有一些整定阻值的方法，也很难兼顾转子过电流和直流母线过电压。
实用新型内容
本实用新型提供了一种风电机组撬棒保护电路，该保护电路采用并联动态电阻的Crowbar电路，同时兼顾对转子过电流和直流母线电压的抑制，详见下文描述：
一种风电机组撬棒保护电路，包括：风力机，所述风力机上设置有发电机定子和发电机转子，所述发电机定子接入电网；所述发电机转子连接转子侧变流器，所述转子侧变流器通过网侧变流器连接所述发电机定子；所述转子侧变流器连接由二极管、撬棒电阻、晶闸管三部分共同组成的撬棒电路；所述撬棒电阻并联连接由动态电阻、第二晶闸管共同组成的动态电阻电路；所述第二晶闸管用于控制所述动态电阻是否并联到所述撬棒电路中。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是：该保护电路克服了传统Crowbar电路采用固定电阻，不能满足低电压穿越各阶段对电阻值的要求。在达到同样低电压穿越效果的前提下，兼顾了对转子过电流和直流母线电压的有效抑制，同时可缩短Crowbar电路的投入时间，有利于电网电压的恢复。
附图说明
图1为传统的双馈风力发电机的Crowbar电路图；
图2为本实用新型提出的带动态电阻的风电机组Crowbar动态保护电路。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1：风力机； 2：发电机定子；
3：发电机转子； 4：二极管；
5：Crowbar电阻； 6：第一晶闸管；
7：转子侧变流器； 8：网侧变流器；
9：电网； 10：动态电阻；
11：第二晶闸管。
其中，二极管4、Crowbar电阻5、第一晶闸管6三部分共同组成Crowbar电路；二极管4接成三相桥式结构；第一晶闸管6控制Crowbar电路的投入与退出；转子侧变流器7、网侧变流器8共同组成发电机的变流器；动态电阻10、第二晶闸管11共同组成动态电阻电路，第二晶闸管11用于控制动态电阻10是否并联到Crowbar电路中。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
一种风电机组撬棒保护电路，参见图2，包括：风力机1，风力机1上设置有发电机定子2和发电机转子3，发电机定子2接入电网9；发电机转子3连接转子侧变流器7，转子侧变流器7通过网侧变流器8连接发电机定子2；转子侧变流器7连接由二极管4、Crowbar电阻5、第一晶闸管6三部分共同组成的Crowbar电路；Crowbar电阻5并联连接由动态电阻10、第二晶闸管11共同组成的动态电阻电路。
下面详细分析该保护电路的工作原理：在电力系统故障初期，首先考虑发电机转子3的过电流问题，当发电机转子3的电流超过其电流阈值时，投入Crowbar电路但不投入动态电阻10，同时闭锁转子侧变流器7，此时Crowbar电路的等效阻值较大，能够有效地抑制发电机转子3的电流，同时加快了转子磁链和转子电流的衰减；在直流母线电压上升到电压阈值时，接入动态电阻10，相当于减小了Crowbar电路的等效电阻，能够有效抑制直线母线电压的上升；当直流母线电压降到电压阈值以下时，断开动态电阻10；当直流母线电压在电压阈值以下且发电机转子3的电流降到其返回值时，切除Crowbar电路。
其中，电流阈值和电压阈值根据实际应用中的需要进行设定，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。
本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种风电机组撬棒保护电路，包括：风力机（1），所述风力机（1）上设置有发电机定子（2）和发电机转子（3），所述发电机定子（2）接入电网（9）；所述发电机转子（3）连接转子侧变流器（7），所述转子侧变流器（7）通过网侧变流器（8）连接所述发电机定子（2）；所述转子侧变流器（7）连接由二极管（4）、撬棒电阻（5）、晶闸管（6）三部分共同组成的撬棒电路；其特征在于，所述撬棒电阻（5）并联连接由动态电阻（10）、第二晶闸管（11）共同组成的动态电阻电路；所述第二晶闸管（11）用于控制所述动态电阻（10）是否并联到所述撬棒电路中。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108023470A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-11 | 天津瑞能电气有限公司 | 一种双馈发电系统用Crowbar保护电路 |
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2014
- 2014-01-13 CN CN201420019118.4U patent/CN203675025U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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| CN108023470A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-11 | 天津瑞能电气有限公司 | 一种双馈发电系统用Crowbar保护电路 |
| CN108023470B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-11-10 | 天津瑞能电气有限公司 | 一种双馈发电系统用Crowbar保护电路 |
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