[发明专利]一种风电场联合保护装置及方法、风力发电系统

权利要求书

1.一种风电场联合保护装置，其特征在于，所述装置用于风力发电系统，所述系统包括至少一台风力发电机组，每台风力发电机组包括一套对应的外围电气设备；

所述联合保护装置包括：电网监测模块和联合保护模块；

所述电网监测模块，用于监测到风电场发生脱网时，发送启动指令至所述联合保护模块；当监测到电网恢复正常时，发送关闭指令至所述联合保护模块；

所述联合保护模块，用于接收到所述启动指令时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的外围电气设备供电；接收到所述关闭指令时，停止工作。

2.根据权利要求1所述的风电场联合保护装置，其特征在于，所述联合保护模块包括：

控制单元，用于接收到所述启动指令时，根据所有风力发电机组对应的外围电气设备的能量需求，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组；接收到所述关闭指令时，停止工作；

能量转换单元，用于接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，存储在储能单元中；并接收储能单元输出的直流电，转化为交流电，输出至各风力发电机组对应的外围电气设备；

储能单元，用于接收所述能量转换单元输出的直流电并储存；输出稳定的直流电经所述能量转换单元转化后，为各风力发电机组对应的外围电气设备供电。

3.根据权利要求2所述的风电场联合保护装置，其特征在于，所述控制单元包括：

风速检测子单元，用于检测当前风速。

输出预测子单元，用于根据所述当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出，发送至指令生成子单元；

需求分析子单元，用于对所有风力发电机组对应的外围电气设备的能量需求进行统计和分析，并将分析结果发送至指令生成子单元；

储能检测子单元，用于检测得到所述储能单元的当前状态，发送至指令生成子单元；

指令生成子单元，用于根据接收到的当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的外围电气设备的能量需求、以及储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数，生成相应的控制指令，发送至风机控制子单元；

风机控制子单元，用于根据接收到的控制指令，启动部分或全部风力发电机组。

4.根据权利要求2所述的风电场联合保护装置，其特征在于，所述联合保护模块还包括：储能管理单元；

所述储能管理单元，用于当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元停止接收所述能量转换单元发送的直流电；当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元停止向所述能量转换单元输出直流电。

5.一种风电发电系统，其特征在于，所述系统包括至少一台风力发电机组，为每台风力发电机组均设置一套对应的外围电气设备；

所述系统还包括：电网监测模块和联合保护模块；

所述电网监测模块，用于监测到风电场发生脱网时，发送启动指令至所述联合保护模块；当监测到电网恢复正常时，发送关闭指令至所述联合保护模块；

所述联合保护模块，用于接收到所述启动指令时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的外围电气设备供电；接收到所述关闭指令时，停止工作。

6.根据权利要求5所述的风力发电系统，其特征在于，所述联合保护模块包括：

控制单元，用于接收到所述启动指令时，根据所有风力发电机组对应的外围电气设备的能量需求，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组；接收到所述关闭指令时，停止工作；

能量转换单元，用于接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，存储在储能单元中；并接收储能单元输出的直流电，转化为交流电，输出至各风力发电机组对应的外围电气设备；

储能单元，用于接收所述能量转换单元输出的直流电并储存；输出稳定的直流电经所述能量转换单元转化后，为各风力发电机组对应的外围电气设备供电。