[发明专利]一种控制风电机组断电、上电的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种控制风电机组断电、上电的方法及系统。

背景技术

随着风力发电技术的普及应用，风电设备的维护和检修工作也受到越来越多的重视。当风电场线路需要维护、多台大型输电设备需要检修或是有计划断电停机时，都需要进行停机断电或上电起动操作。而现有技术中，对断电、上电的不当操作存在很大的安全隐患，并可能严重损坏机组设备。

首先，由于风电现场的供电线路较长，故存在着较大的电感，在断电、上电时极易造成高压的冲击和振荡，因此，在不确定的情况下断电或上电，都很容易造成机组的器件的损坏，尤其是运动控制模块，如PLC模块、24V电源模块、充电器、UPS等，在电网情况比较糟糕的地区，此种情况更加严重。

但是，目前风电机组的停机断电操作，是先给机组远程停机，然后直接在变电站将主断路器断开，此时，远程停机机组是允许偏航建压等操作的，若此时突然断电，对机组的冲击很大。在实践中，还会出现在机组运行状态下，将变电站断路器直接断开的操作，对机组损害非常严重，通常认为是坚决不允许的。

另外，由于风电机组所处的环境都比较恶劣，低温高湿，若停机时间较长，各部件的温度较低，容易造成凝露结霜的现象，金属器件还会产生锈斑，直接上电会有短路等现象发生，即使不会短时间内损坏，也会大大缩减器件的使用寿命。

由此可见，现有技术中缺少在安全模式下对机组上电和断电过程的解决方法及控制系统，亟待进一步改进。因此，如何创设一种可安全模式下执行风电机组断电、上电操作，避免对机组元器件损坏的控制风电机组断电、上电的方法及系统，实属当前本领域的重要研究课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制风电机组断电、上电的方法及系统，使其能够在安全模式下实现风电机组的上电和断电操作，避免断电和上电时，高压冲击和震荡对模块及元器件的损坏，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种控制风电机组断电、上电的系统，包括主控柜回路、机舱回路和变桨系统回路，其中：主控柜回路在主控电源与AC/DC电源转换模块之间设有断电继电器，该断电继电器连接有网侧电源检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、上电按钮以及PLC继电器；机舱回路在主控电源与AC/DC电源转换模块之间设有断电继电器，该断电继电器连接有温度检测模块、湿度检测模块以及PLC继电器，并与主控柜回路以及主控柜回路的网侧电源检测模块连接；变桨系统回路在主控电源与电源转换模块之间设有断电继电器，该断电继电器连接有温度检测模块、PLC继电器和安全链控制继电器。

作为本发明的进一步改进，所述的主控柜、机舱和变桨系统的温度检测模块分别连接有加热器，所述的主控柜和机舱的湿度检测模块分别连接有除湿器。

所述的变桨系统回路中还设有超级电容。

所述的变桨系统回路的电源转换模块包括输出电压为60V的AC/DC转换模块以及输出电压为24V的DC/DC转换模块，所述的超级电容设置在AC/DC转换模块与DC/DC转换模块之间。

所述的主控柜、机舱和变桨系统的断电继电器均连接有自锁回路。

所述的主控柜、机舱和变桨系统的PLC继电器采用延时继电器。

此外，本发明还提供了一种应用上述系统的控制风电机组断电的方法，包括以下步骤：A、中央监控发送断电命令给PLC;B、PLC判断机组是否满足断电条件，同时机组执行正常停机过程；C、当PLC判断断电条件满足时，PLC通过PLC继电器控制主控柜回路、机舱回路和变桨系统回路对机组断电，并阻止自动上电。

作为本发明的进一步改进，所述步骤B中的断电条件为机组没有除电源模块之外的负载。

所述的断电条件还包括风速、环境温度在常规范围内。

所述的步骤C中，通过延时继电器阻止自动上电。

最后，本发明还提供一种应用上述系统的控制风电机组上电的方法，包括：检测电网和机组环境条件，当达到上电条件时，通过主控柜回路、机舱回路和变桨系统回路的断电继电器执行上电过程；或者通过上电按钮手动上电。

作为进一步改进，所述的环境条件包括温度和湿度，当温度太低或湿度太大不符合上电条件时，启动加热器、除湿器，直至达到上电条件。

采用以上技术设计后，本发明与现有技术比较有以下有益效果：

1、本发明可以防止远程断电引起的零器件的损坏，节省大量的备件消耗，从而减少机组的维护成本，有利于提高经济效益；