DE102008034619A1 - Electrical circuit operating method for generating electrical energy in e.g. wind power generation system, involves connecting intermediate circuit with short-circuit resistance and short-circuiting switch - Google Patents

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Abstract

The method involves coupling an asynchronous generator (16) with a power grid (10) at a stator-side. The generator is coupled with a power grid at a rotor-side over a rotor-sided converter (24), an intermediate circuit (23) and a grid-sided converter (22). The intermediate circuit is connected with a short-circuit resistance (31) and a short-circuiting switch (32), where the intermediate circuit determines whether a measuring voltage (Um) derived from the short-circuit resistance corresponds to a control voltage (Us) controlling the switch. An independent claim is also included for an electrical circuit for production of electrical energy.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine elektrische Schaltung zur Erzeugung elektrischer Energie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The The invention relates to a method and an electrical circuit for generating electrical energy according to the preamble of the claim 1 and according to the preamble of claim 6.

Bei Windkraft- oder Wasserkraft- oder Gasturbinen-Energieerzeugungsanlagen ist es bekannt, einen sogenannten doppelt gespeisten Asynchrongenerator mit netzgekoppeltem Stator zu verwenden. Der Rotor der Asynchrongenerator ist in diesem Fall über einen rotorseitigen Umrichter, einen Zwischenkreis und einen netzseitigen Umrichter mit dem Netz verbunden. Der Zwischenkreis enthält einen oder mehrere Kondensatoren, und die beiden Umrichter werden unter anderem dahingehend gesteuert, dass die Zwischenkreisspannung einer vorgegebenen Nennspannung entspricht. Im Fehlerfall ist es möglich, dass die Zwischenkreisspannung stark ansteigt und unzulässige Werte erreicht.at Wind power or hydropower or gas turbine power plants it is known a so-called double-fed asynchronous generator with mains-coupled To use stator. The rotor of the asynchronous generator is in this Case over a rotor-side converter, an intermediate circuit and a network-side Inverter connected to the grid. The DC link contains one or more capacitors, and the two inverters are under Controlled to the effect that the DC link voltage of a corresponds to the specified nominal voltage. In case of error, it is possible that the DC link voltage rises sharply and impermissible values reached.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Schaltung zu schaffen, mit der ein Ansteigen der Zwischenkreisspannung in überwachter Weise vermieden wird.task The invention is to provide a method and a circuit with the increase in the intermediate circuit voltage in supervised Way is avoided.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1 und durch eine elektrische Schaltung nach dem Anspruch 6.The Invention solves this object by a method according to claim 1 and by an electrical circuit according to claim 6.

Erfindungsgemäß ist ein Asynchrongenerator vorgesehen, der statorseitig mit einem Energieversorgungsnetz gekoppelt ist, und der rotorseitig über einen rotorseitigen Umrichter, einen Zwischenkreis und einen netzseitigen Umrichter mit dem Energieversorgungsnetz gekoppelt ist. Der Zwischenkreis ist mit einem Kurzschlusswiderstand und einem Kurzschlussschalter verbunden. Erfindungsgemäß wird ermittelt, ob eine von dem Kurzschlusswiderstand abgeleitete Messspannung mit einer den Kurzschlussschalter ansteuernden Steuerspannung im wesentlichen übereinstimmt.According to the invention is a Asynchronous provided, the stator side with a power grid coupled, and the rotor side via a rotor-side inverter, a DC link and a network-side inverter to the power grid is coupled. The DC link is with a short-circuit resistance and a shorting switch connected. According to the invention, it is determined whether a derived from the short-circuit resistance measurement voltage with a control circuit voltage driving the short circuit switch substantially coincides.

Mit Hilfe des Kurzschlusswiderstands und des Kurzschlussschalters kann der Zwischenkreis bei einem unzulässigen Ansteigen der Zwischenkreisspannung kurzgeschlossen werden. Damit kann das Ansteigen der Zwischenkreisspannung begrenzt werden. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Ermittlung gewährleistet, dass insbesondere der Kurzschlusswiderstand laufend auf seine korrekte Funktion überwacht wird. Dies erreicht die Erfindung dadurch, dass die vom Kurzschlusswiderstand abgeleitete Messspannung mit der Steuerspannung zur Ansteuerung des Kurzschlussschalters verglichen wird. Liegt hier insbesondere im Hinblick auf deren zeitlichen Verlauf im wesentlichen eine Übereinstimmung vor, so kann auf einen fehlerfreien Betrieb geschlossen werden. Ansonsten muss angenommen werden, dass ein Fehler vorliegt.With Help of short-circuit resistor and short-circuit switch can the DC link at an impermissible increase in the DC link voltage be shorted. This can increase the DC link voltage be limited. At the same time is determined by the invention determination guaranteed that in particular the short-circuit resistance constantly monitored for its correct function becomes. This is achieved by the invention in that the short-circuit resistance derived measuring voltage with the control voltage for control of the short-circuit switch is compared. Lies here in particular in terms of their timing essentially a match before, it can be concluded that a fault-free operation. Otherwise, it must be assumed that there is an error.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.Further Features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features form for themselves or in any combination, the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency as well as independently from their formulation or presentation in the description or in the drawing.

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung zur Erzeugung elektrischer Energie und 2 zeigt ein schematisches Zeitdiagramm von in der Schaltung der 1 auftretenden Spannungen. 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of an electrical circuit according to the invention for generating electrical energy and 2 shows a schematic timing diagram of in the circuit of 1 occurring voltages.

In der 1 ist ein dreiphasiges Energieversorgungsnetz 10 mit einem Transformator 12 verbunden, der mit dem Stator 15 eines Asynchrongenerators 16 verbunden ist. An den Verbindungspunkt des Transformators 12 und des Stators 15 ist ein netzseitiger Umrichter 22 angeschlossen, der über einen Zwischenkreis 23 mit einem rotorseitigen Umrichter 24 verbunden ist. Der rotorseitige Umrichter 24 ist weiterhin mit dem Rotor 26 des Asynchrongenerators 16 verbunden. Der netzseitige Umrichter 22 und der rotorseitige Umrichter 24 können beliebig aufgebaut sein, insbesondere kann es sich dabei um Schaltungen handeln, die eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen aufweisen, beispielsweise Dioden oder Transistoren oder dergleichen. Der Zwischenkreis 23 ist zur Speicherung einer Gleichspannung, der sogenannten Zwischenkreisspannung Ud vorgesehen und weist insbesondere einen oder mehrere Kondensatoren auf.In the 1 is a three-phase power supply network 10 with a transformer 12 connected to the stator 15 an asynchronous generator 16 connected is. At the connection point of the transformer 12 and the stator 15 is a network-side inverter 22 connected via an intermediate circuit 23 with a rotor-side converter 24 connected is. The rotor-side converter 24 is still with the rotor 26 of the asynchronous generator 16 connected. The mains-side converter 22 and the rotor-side converter 24 can be constructed arbitrarily, in particular may be circuits that have a plurality of semiconductor devices, such as diodes or transistors or the like. The DC link 23 is provided for storing a DC voltage, the so-called intermediate circuit voltage Ud and in particular has one or more capacitors.

Eine Steuerung 20 steuert den netzseitigen Umrichter 22 und den rotorseitigen Umrichter 24 in nicht näher dargestellter Weise unter anderem dahingehend an, dass die Zwischenkreisspannung Ud möglichst einer vorgegebenen Nennspannung entspricht.A controller 20 controls the line-side inverter 22 and the rotor-side converter 24 in a manner not shown, inter alia to the effect that the intermediate circuit voltage Ud as possible corresponds to a predetermined nominal voltage.

Der Zwischenkreis 23 ist mit einer Kurzschlusseinrichtung 30 verbunden. Diese Kurzschlusseinrichtung 30 weist eine nach Masse geschaltete Parallelschaltung auf, in deren einem Zweig ein Kurzschlusswiderstand 31 und ein Kurzschlussschalter 32 und in deren anderem Zweig ein Entladewiderstand 33 und ein Kondensator 34 enthalten sind. Zwischen die Verbindungspunkte des Kurzschlusswiderstands 31 und des Kurzschlussschalters 32 einerseits und des Entladewiderstands 33 und des Kondensators 34 andererseits ist eine Diode 35 in Richtung zu dem Kondensator 34 geschaltet.The DC link 23 is with a short-circuit device 30 connected. This short-circuit device 30 has a parallel connected to ground, in one branch, a short circuit resistance 31 and a short-circuit switch 32 and in the other branch a discharge resistor 33 and a capacitor 34 are included. Between the connection points of the short-circuit resistance 31 and the short-circuit switch 32 on the one hand and the discharge resistor 33 and the capacitor 34 on the other hand, is a diode 35 towards the condenser 34 connected.

Bei dem Kurzschlussschalter 32 kann es sich um ein elektrisches bzw. elektronisches Leistungshalbleiterbauelement handeln, beispielsweise einen Thyristor oder einen IGBT (insulated gate bipolar transistor) mit Freilaufdiode. Der Kurzschlussschalter 32 wird von der Steuerung 20 in seinen leitenden oder in seinen nicht-leitenden Zustand geschaltet. Hierzu wird der Kurzschlussschalter 32 von der Steuerung 20 mit einer Steuerspannung Us angesteuert.At the short-circuit switch 32 it can be an electrical or electronic power semiconductor component, for example a thyristor or an IGBT (insulated gate bipolar transistor) with freewheeling diode. The short-circuit switch 32 is from the controller 20 switched to its conducting or non-conducting state. For this purpose, the short-circuit switch 32 from the controller 20 controlled by a control voltage Us.

Bei der in der 1 dargestellten und vorstehend beschriebenen Schaltung handelt es sich um einen sogenannten doppelt gespeisten Asynchrongenerator 16 mit netzgekoppeltem Stator 15. Diese Schaltung kommt insbesondere in Energieerzeugungsanlagen zum Einsatz, beispielsweise in Windkraft- oder Wasserkraft- oder Gasturbinen-Energieerzeugungsanlagen.When in the 1 shown and described above is a so-called double-fed asynchronous generator 16 with mains-coupled stator 15 , This circuit is used in particular in power generation plants, for example in wind power or hydropower or gas turbine power generation plants.

Im Normalbetrieb dieser Schaltung wird der Rotor 26 durch eine äußere Kraft, beispielsweise durch Wind oder Wasser, in eine Drehbewegung versetzt, so dass im Stator 15 eine Spannung induziert wird, die in das Energieversorgungsnetz 10 eingespeist wird. Die Anpassung, insbesondere die Synchronisierung der in den Stator 15 induzierten Spannung an die Netzspannung des Energieversorgungsnetzes 10 wird von der Steuerung 20 in nicht näher dargestellter Weise durch eine entsprechende Ansteuerung des netzseitigen Umrichters 22 und des rotorseitigen Umrichters 24 erreicht.In normal operation of this circuit, the rotor 26 by an external force, for example by wind or water, in a rotational movement, so that in the stator 15 a voltage is induced in the power grid 10 is fed. The adaptation, in particular the synchronization of the in the stator 15 induced voltage to the mains voltage of the power grid 10 is from the controller 20 in a manner not shown by a corresponding control of the line-side converter 22 and the rotor-side converter 24 reached.

Die Zwischenkreisspannung Ud wird mit Hilfe eines Spannungssensors 28 von der Steuerung 20 laufend überwacht. Steigt die Zwischenkreisspannung Ud aus irgendwelchen Gründen an und überschreitet sie einen vorgegebenen Schwellwert, so wird dies als Fehler erkannt und es wird der Kurzschlussschalter 32 in seinen leitenden Zustand geschaltet. Es entsteht damit ein Kurzschluss des Zwischenkreises 23 über den Kurzschlusswiderstand 31 nach Masse. Gleichzeitig wird der Kondensator 34 über die Diode 35 auf eine vorgegebene Spannung aufgeladen, was einen Überspannungsschutz für den Kurzschlussschalter 32 darstellt.The DC link voltage Ud is determined by means of a voltage sensor 28 from the controller 20 constantly monitored. If the intermediate circuit voltage Ud rises for some reason and exceeds a predetermined threshold, then this is detected as a fault and it will be the short-circuit switch 32 switched to its conductive state. This creates a short circuit of the DC link 23 over the short circuit resistance 31 to mass. At the same time, the capacitor 34 over the diode 35 charged to a predetermined voltage, which provides overvoltage protection for the short-circuit switch 32 represents.

Die Zwischenkreisspannung Ud kann aus verschiedenen Gründen ansteigen. So kann dies auf einer Veränderung, insbesondere einem Anstieg der Netzspannung des Energieversorgungsnetzes 10 beruhen. Gegebenenfalls ist es deshalb möglich, dass anstelle oder ergänzend zu der Zwischenkreisspannung Ud die Netzspannung des Energieversorgungsnetzes 10 als Auslöser für das Leitendschalten des Kurzschlussschalters 32 herangezogen wird. Weiterhin kann ein Anstieg der Zwischenkreisspannung Ud auch durch eine beispielsweise durch einen Blitzeinschlag verursachte rotorseitige Überspannung hervorgerufen werden. Insoweit kann gegebenenfalls auch eine derartige rotorseitige Spannung insbesondere ergänzend als Auslöser für das Leitendschalten des Kurzschlussschalters 32 herangezogen werden.The DC link voltage Ud can increase for various reasons. This may be due to a change, in particular an increase in the mains voltage of the energy supply network 10 based. If necessary, it is therefore possible that instead of or in addition to the intermediate circuit voltage Ud, the mains voltage of the power supply network 10 as a trigger for the Leitendschalten the short-circuit switch 32 is used. Furthermore, an increase in the intermediate circuit voltage Ud can also be caused by a rotor-side overvoltage caused, for example, by a lightning strike. In that regard, if appropriate, such a rotor-side voltage in particular additionally as a trigger for Leitendschalten the short-circuit switch 32 be used.

Durch das Kurzschließen des Zwischenkreises 23 vermindert sich die Zwischenkreisspannung Ud. Dies hat zur Folge, dass der vorgegebene Schwellwert wieder unterschritten wird und der Kurzschlussschalter 32 wieder in seinen nicht-leitenden Zustand übergeht. Damit kann kein Kurzschlussstrom mehr fließen. Statt dessen fließt ein Strom von dem Kondensator 34 über den Entladewiderstand 33 zum Zwischenkreis 23, so dass der Kondensator 34 entladen wird.By shorting the DC link 23 decreases the DC link voltage Ud. This has the consequence that the specified threshold is fallen below again and the short-circuit switch 32 returns to its non-conductive state. Thus, no short-circuit current can flow more. Instead, a current flows from the capacitor 34 over the discharge resistor 33 to the DC link 23 so that the capacitor 34 unloaded.

Dem Kurzschlusswiderstand 31 ist eine Überwachungseinrichtung 40 zugeordnet. Diese weist einen Widerstand 41 und eine Zenerdiode 42 auf, die dem Kurzschlusswiderstand 31 parallel geschaltet sind. Die Zenerdiode 42 dient dabei der Spannungsbegrenzung.The short circuit resistance 31 is a monitoring device 40 assigned. This has a resistance 41 and a zener diode 42 on that the short circuit resistance 31 are connected in parallel. The zener diode 42 serves to limit the voltage.

Der Zenerdiode 42 kann ein Kondensator 43 parallel geschaltet sein, dem wiederum zwei Widerstände 44, 45 parallel geschaltet sein können. Diese beiden Widerstände 44, 45 und der Kondensator 43 dienen, sofern vorhanden, zur Aufbereitung der an der Zenerdiode 42 anliegenden Spannung.The zener diode 42 can be a capacitor 43 be connected in parallel, in turn, two resistors 44 . 45 can be connected in parallel. These two resistances 44 . 45 and the capacitor 43 serve, if available, for the treatment of the Zener diode 42 applied voltage.

Einem der beiden Widerstände 44, 45, sofern vorhanden, ist eine lichtemittierende Diode 46 parallel geschaltet. Sind die Widerstände 44, 45 und der Kondensator 43 nicht vorhanden, so ist die lichtemittierende Diode 46 der Zenerdiode 42 parallel geschaltet. Der lichtemittierenden Diode 46 ist eine lichtdetektierende Diode 47 zugeordnet, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie das von der lichtemittierenden Diode 46 ausgesendete Licht empfangen und erkennen kann. Die lichtemittierende Diode 46 und die lichtdetektierende Diode 47 können auch als gemeinsames Bauteil in der Form eines sogenannten Optokopplers ausgebildet sein.One of the two resistors 44 . 45 if present, is a light emitting diode 46 connected in parallel. Are the resistors 44 . 45 and the capacitor 43 not present, then the light emitting diode 46 the zener diode 42 connected in parallel. The light-emitting diode 46 is a light-detecting diode 47 assigned, which is arranged and adapted to that of the light emitting diode 46 can receive and recognize emitted light. The light-emitting diode 46 and the light-detecting diode 47 can also be designed as a common component in the form of a so-called optocoupler.

Der lichtdetektierenden Diode 47 ist ein Widerstand 48 parallel geschaltet, an dem eine Messspannung Um abgegriffen werden kann. Anhand dieser Messspannung Um kann unterschieden werden, ob die lichtdetektierende Diode 47 Licht von der lichtemittierenden Diode 46 empfängt oder nicht.The light-detecting diode 47 is a resistance 48 connected in parallel, at which a measuring voltage Um can be tapped. On the basis of this measurement voltage Um can be distinguished whether the light-detecting diode 47 Light from the light emitting diode 46 receive or not.

Es versteht sich, dass die Überwachungseinrichtung 40 auch andersartig aufgebaut sein kann. Beispielsweise ist es möglich, anstelle des Optokopplers einen anderen Übertrager, beispielsweise einen Transformator oder einen Lichtleiter oder dergleichen zu verwenden. Gegebenenfalls kann der Optokoppler bzw. der Übertrager auch entfallen. Ebenfalls ist es möglich, die mittels der Zenerdiode 42 realisierte Spannungsbegrenzung auf andere Weise zu erreichen.It is understood that the monitoring device 40 can also be constructed differently. For example, it is possible to use another transformer, for example a transformer or a light guide or the like, instead of the optocoupler. Optionally, the optocoupler or the transformer can also be omitted. It is also possible to use the Zener diode 42 realized voltage limitation in other ways.

Wie vorstehend anhand der 1 erläutert wurde, wird der Kurzschlussschalter 32 leitend geschaltet, wenn die Zwischenkreisspannung Ud einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Zum Zwecke des Leitend-Schaltens wird die Steuerspannung Us von der Steuerung 20 beispielsweise von einem „0”-Signal auf ein „1”-Signal und damit auf eine Spannung ungleich Null gesetzt. Mit dieser Steuerspannung Us wird der Kurzschlussschalter 32 dann angesteuert. Durch das Leitend-Schalten des Kurzschlussschalters 32 wird der Zwischenkreis 23 nach Masse kurzgeschlossen. Das „1”-Signal der Steuerspannung Us wird von der Steuerung 20 so lange aufrecht erhalten, bis die Zwischenkreisspannung Ud den Schwellwert nicht mehr überschreitet.As described above with reference to 1 has been explained, the short-circuit switch 32 switched on when the intermediate circuit voltage Ud exceeds a predetermined threshold. For the purpose of Leitend-switching, the control voltage Us from the controller 20 for example, from a "0" signal to a "1" signal and thus set to a voltage not equal to zero. With this control voltage Us, the short-circuit switch 32 then driven. By the Leitend switching the short-circuit switch 32 becomes the DC link 23 shorted to ground. The "1" signal of the control voltage Us is from the controller 20 maintained until the DC link voltage Ud does not exceed the threshold.

Solange der Zwischenkreis nach Masse kurzgeschlossen ist, fließt ein Strom unter anderem über den Kurzschlusswiderstand 31. Durch eine entsprechende Wahl des Widerstands 41 führt dies zu einem Spannungsabfall an der Zenerdiode 42 und damit zu einem Einschalten der lichtemittierenden Diode 46. Es wird also Licht an die lichtdetektierende Diode 47 ausgesendet, das von dieser empfangen und erkannt wird. Dies führt dazu, dass eine Messspannung Um vorhanden ist, die ungleich Null ist, und die nachfolgend als „1”-Signal bezeichnet wird.As long as the DC link is shorted to ground, a current flows, inter alia, via the short-circuit resistance 31 , By an appropriate choice of resistance 41 this leads to a voltage drop across the Zener diode 42 and thus to turn on the light emitting diode 46 , So it gets light to the light-detecting diode 47 sent out, which is received and recognized by this. This results in a measurement voltage Um which is non-zero, and which is referred to below as a "1" signal.

Ist der Zwischenkreis nicht nach Masse kurzgeschlossen, so fließt kein Strom über den Kurzschlusswiderstand 31 und es fällt keine Spannung an der Zenerdiode 42 ab. Die lichtemittierende Diode 46 sendet somit kein Licht aus und die Messspannung Um ist ein „0”-Signal.If the DC link is not short-circuited to ground, then no current flows through the short-circuit resistance 31 and there is no voltage on the zener diode 42 from. The light-emitting diode 46 thus emits no light and the measuring voltage Um is a "0" signal.

In der 2 sind die Steuerspannung Us und die Messspannung Um über der Zeit t aufgetragen. Die genannten Spannungen stellen dabei entweder ein „0”-Signal oder ein „1”-Signal dar.In the 2 the control voltage Us and the measuring voltage Um are plotted over the time t. The voltages mentioned represent either a "0" signal or a "1" signal.

Im fehlerfreien Betrieb der Kurzschlusseinrichtung 30, der in der 2 in einem Zeitbereich Z1 vorliegt, stimmt die Steuerspannung Us im wesentlichen mit der Messspannung Um überein. Dies bedeutet, dass die Messspannung Um im wesentlichen ein „1”-Signal ist, wenn auch die Steuerspannung Us ein „1”-Signal aufweist.In error-free operation of the short-circuit device 30 , the Indian 2 is present in a time range Z1, the control voltage Us substantially coincides with the measurement voltage Um. This means that the measuring voltage Um is essentially a "1" signal, even if the control voltage Us has a "1" signal.

Die vorstehend erläuterte Übereinstimmung bezieht sich dabei im wesentlichen nur auf den zeitlichen Verlauf der Steuerspannung Us und der Messspannung Um, also insbesondere auf deren Umschaltzeitpunkte zwischen den „0”- und „1”-Signalen. Die genannte Übereinstimmung bezieht sich jedoch nicht auf die Größe dieser „0”- und „1”-Signale, also deren Amplitudenwerte. Diese Größe kann bei der Steuerspannung Us und der Messspannung Um voneinander abweichen.The referred to above This is essentially only on the time course of the control voltage Us and the measuring voltage Um, ie in particular on their switching times between the "0" and "1" signals. The named match however, does not refer to the size of these "0" and "1" signals, that is, their amplitude values. This size can at the control voltage Us and the measuring voltage Um differ.

Aus der vorstehend erläuterten Übereinstimmung der Steuerspannung Us und der Messspannung Um kann von der Steuerung 20 auf einen fehlerfreien Betrieb der Kurzschlusseinrichtung 30 und insbesondere des Kurzschlusswiderstands 31 im Zeitbereich Z1 geschlossen werden.From the above-explained agreement of the control voltage Us and the measurement voltage Um can from the controller 20 to a faultless operation of the short-circuiting device 30 and in particular the short circuit resistance 31 be closed in the time domain Z1.

Entsprechendes gilt für einen Zeitbereich Z2 der 2.The same applies to a time range Z2 of 2 ,

Ist jedoch die Messspannung Um in einem Zeitpunkt oder einem Zeitbereich ein „1”-Signal, in dem die Steuerspannung Us kein „1”-Signal ist, so ist die erläuterte Übereinstimmung nicht vorhanden.is however, the measurement voltage Um at a time or a time range a "1" signal, where the control voltage Us is not a "1" signal, the explanation is the same unavailable.

Dies kann der Fall sein, wenn die Steuerspannung von einem „1”-Signal auf ein „0”-Signal zurückgeschaltet wird, die Messspannung Um aber trotzdem weiterhin ungleich Null und damit auf einem „1”-Signal bleibt. Dieser Fall ist in der 2 in einem Zeitbereich Z3 gegeben.This may be the case when the control voltage is switched back from a "1" signal to a "0" signal, but the measurement voltage Um still remains nonzero and thus remains at a "1" signal. This case is in the 2 given in a time range Z3.

Ebenfalls kann dies der Fall sein, wenn die Steuerspannung Us andauernd auf einem „0”-Signal ist und die Messspannung Um trotzdem ein „1”-Signal wird. Dieser Fall liegt in der 2 in einem Zeitbereich Z4 vor.This may also be the case if the control voltage Us is constantly on a "0" signal and the measurement voltage Um nevertheless becomes a "1" signal. This case lies in the 2 in a time range Z4.

Liegt die erläuterte Übereinstimmung in einem Zeitpunkt oder einem Zeitbereich nicht vor, wie dies beispielhaft in den Zeitbereichen Z3, Z4 der Fall ist, so kann das Steuergerät 20 auf einen Fehler in der Kurzschlusseinrichtung 30 schließen.If the explained agreement does not exist in a time or a time range, as is the case for example in the time ranges Z3, Z4, then the control unit can 20 to a fault in the short-circuit device 30 shut down.

Insbesondere kann dann auf einen fehlerhaften Betrieb des Kurzschlusswiderstands 31 geschlossen werden.In particular, then can be a faulty operation of the short circuit resistance 31 getting closed.

Liegt ein derartiger Fehler vor, kann das Steuergerät 20 beispielsweise den Betrieb der gesamten Schaltung in nicht näher dargestellter Weise beenden oder zumindest so verändern, dass Beschädigungen von Bauteilen der Schaltung nicht auftreten.If such an error is present, the control unit 20 For example, stop the operation of the entire circuit in a manner not shown or at least change so that damage to components of the circuit does not occur.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung zur Erzeugung elektrischer Energie, bei der ein Asynchrongenerator (16) statorseitig mit einem Energieversorgungsnetz (10) gekoppelt ist, und bei der der Asynchrongenerator (16) rotorseitig über einen rotorseitigen Umrichter (24), einen Zwischenkreis (23) und einen netzseitigen Umrichter (22) mit dem Energieversorgungsnetz (10) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkreis (23) mit einem Kurzschlusswiderstand (31) und einem Kurzschlussschalter (32) verbunden ist, und dass ermittelt wird, ob eine von dem Kurzschlusswiderstand (31) abgeleitete Messspannung (Um) mit einer den Kurzschlussschalter (32) ansteuernden Steuerspannung (Us) im wesentlichen übereinstimmt.Method for operating an electrical circuit for generating electrical energy, in which an asynchronous generator ( 16 ) on the stator side with a power supply network ( 10 ) and in which the asynchronous generator ( 16 ) on the rotor side via a rotor-side converter ( 24 ), a DC link ( 23 ) and a line-side converter ( 22 ) to the power grid ( 10 ), characterized in that the intermediate circuit ( 23 ) with a short-circuit resistance ( 31 ) and a short-circuit switch ( 32 ) and that it is determined whether one of the short-circuit resistance ( 31 ) derived measuring voltage (Um) with a shorting switch ( 32 ) Control voltage (Us) is substantially identical. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ermittelt wird, ob der zeitliche Verlauf der Messspannung (Um) und der Steuerspannung (Us) im wesentlichen übereinstimmt.Method according to claim 1, wherein it is determined whether the time course of the measuring voltage (Um) and the control voltage (Us) is substantially the same. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Messspannung (Um) im wesentlichen eine ersten Wert aufweist, insbesondere ungleich Null ist, wenn ein Strom über den Kurzschlusswiderstand (31) fließt.Method according to one of claims 1 or 2, wherein the measuring voltage (Um) has substantially a first value, in particular equal to zero, when a current through the short-circuit resistance ( 31 ) flows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerspannung (Us) im wesentlichen einen ersten Wert aufweist, insbesondere ungleich Null ist, wenn der Kurzschlussschalter (32) leitend geschaltet wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the control voltage (Us) has substantially a first value, in particular not equal to zero, when the short-circuiting switch ( 32 ) is turned on. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Fehler vorliegt, wenn die Steuerspannung (Us) im wesentlichen einen zweiten Wert aufweist, insbesondere etwa Null ist, und damit der Kurzschlussschalter (32) nicht-leitend geschaltet ist, und wenn die Messspannung (Um) einen ersten Wert aufweist, insbesondere ungleich Null ist, und damit ein Strom über den Kurzschlusswiderstand (31) fließt.Method according to one of claims 1 to 4, wherein there is an error when the control voltage (Us) has a substantially second value, in particular approximately zero, and thus the short circuit switch ( 32 ) is switched non-conducting, and when the measuring voltage (Um) has a first value, in particular is not equal to zero, and thus a current through the short-circuit resistance ( 31 ) flows. Elektrischen Schaltung zur Erzeugung elektrischer Energie, mit einem Asynchrongenerator (16), der statorseitig mit einem Energieversorgungsnetz (10) gekoppelt ist, und der rotorseitig über einen rotorseitigen Umrichter (24), einen Zwischenkreis (23) und einen netzseitigen Umrichter (22) mit dem Energieversorgungsnetz (10) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkreis (23) mit einem Kurzschlusswiderstand (31) und einem Kurzschlussschalter (32) verbunden ist, und dass dem Kurzschlusswiderstand (31) eine Überwachungseinrichtung (40) zugeordnet ist, mit der ermittelbar ist, ob eine von dem Kurzschlusswiderstand (31) abgeleitete Messspannung (Um) mit einer den Kurzschlussschalter (32) ansteuernden Steuerspannung (Us) im wesentlichen übereinstimmt.Electric circuit for generating electrical energy, with an asynchronous generator ( 16 ), the stator side with a power grid ( 10 ), and the rotor side via a rotor-side converter ( 24 ), a DC link ( 23 ) and a line-side converter ( 22 ) to the power grid ( 10 ), characterized in that the intermediate circuit ( 23 ) with a short-circuit resistance ( 31 ) and a short-circuit switch ( 32 ) and that the short circuit resistance ( 31 ) a monitoring device ( 40 ), with which it can be determined whether one of the short-circuit resistance ( 31 ) derived measuring voltage (Um) with a shorting switch ( 32 ) driving control voltage (Us) is substantially identical. Elektrische Schaltung nach Anspruch 6, wobei die Überwachungseinrichtung (40) einen Widerstand (41) und eine Zenerdiode (42) aufweist, die dem Kurzschlusswiderstand (31) parallel geschaltet sind.Electrical circuit according to claim 6, wherein the monitoring device ( 40 ) a resistor ( 41 ) and a zener diode ( 42 ), which corresponds to the short-circuit resistance ( 31 ) are connected in parallel. Elektrische Schaltung nach Anspruch 7, wobei die Überwachungseinrichtung (40) einen Übertrager, insbesondere einen Optokoppler aufweist, der der Zenerdiode (42) parallel geschaltet ist.Electrical circuit according to claim 7, wherein the monitoring device ( 40 ) has a transformer, in particular an optocoupler, the Zener diode ( 42 ) is connected in parallel. Elektrische Schaltung nach Anspruch 8, wobei die Messspannung (Um) am Ausgang des Übertragers vorhanden ist.An electrical circuit according to claim 8, wherein the Measuring voltage (Um) is present at the output of the transformer. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei ein Steuergerät (20) vorgesehen ist, das die Steuerspannung (Us) erzeugt, und dem die Messspannung (Um) zugeführt ist.Electrical circuit according to one of claims 6 to 9, wherein a control device ( 20 ) is provided, which generates the control voltage (Us), and the measurement voltage (Um) is supplied.
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