[发明专利]一种适应孤岛系统的风电机组高电压穿越辅助装置及方法

权利要求书

1.一种适应孤岛系统的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所述辅助装置并联在风电场的风电机组侧，包括控制器、至少两个投切器、以及与每个投切器对应串联的电抗器；

所述控制器用于实时监测风电机组的并网点电压，当并网点电压升高至电压阈值时，根据并网点所需补偿的感性无功功率选择投切器投切电抗器，使并网点电压恢复至正常电压范围。

2.如权利要求1所述的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所述至少两个投切器依次串联，每个投切器控制一个电抗器，所述电抗器的容量按几何数配置。

3.如权利要求2所述的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所述几何数为2ⁿ个单位。

4.如权利要求1所述的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所述控制器包括：

输入输出接口，用于采集并网点的三相电压和三相电流信号；

数字信号处理器，用于实时监测并网点的三相电压，当需要投切电抗器时，并用于驱动相应的投切器投切电抗器；和

通讯模块，用于与外部控制器或集中监控系统通讯。

5.如权利要求4所述的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所述投切器用于接受控制器的投切信号，驱动晶闸管的通断控制电抗器组的投切。

6.如权利要求5所述的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所述投切器包括：

可编程逻辑电路，用于接收控制器的投切信号，并向驱动电路发出投切指令；

驱动电路，用于根据可编程逻辑电路的投切指令，驱动晶闸管的通断；

晶闸管，用于根据晶闸管的通断，控制电抗器组的投切。

7.如权利要求4所述的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所述数字信号处理器采用具有无功控制模块和异常保护模块的FPGA控制器实现；所述通讯模块采用PLC、Modbus、TCP/IP协议实现快速通讯，通讯延时小于0.2s。

8.如权利要求1所述的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所述电压阈值为额定电压的1.1～1.3倍；所述正常电压范围为小于额定电压的1.1倍。

9.如权利要求1所述的风电机组高电压穿越辅助装置，其特征在于，所需补偿的感性无功功率为0.3～0.7倍风电场风机容量的电抗。

10.一种适应孤岛系统的风电机组高电压穿越辅助装置的实现方法，其特征在于：

实时监测并网点电压；

当并网点电压升高至电压阈值时，根据所需补偿的感性无功功率控制投切器投切相应的电抗器组；

当并网点电压恢复至正常电压范围时，控制投切器投切电抗器组退出。

11.如权利要求10所述的实现方法，其特征在于，所述电压阈值为额定电压的1.1～1.3倍；所述正常电压范围为小于额定电压的1.1倍。

12.如权利要求10所述的实现方法，其特征在于，所需补偿的感性无功功率为0.3～0.7倍风电场风机容量的电抗。