[发明专利]故障穿越控制装置和方法

说明书

本发明实施例公开一种故障穿越控制装置和方法。该方法包括第一反馈调节模块根据boost电流实测值和初始boost电流给定值，输出用于驱动变流器的机侧boost电路中的IGBT的脉冲宽度调制PWM信号；控制模块根据电网的三相电压信号，判断电网电压是否满足预设的跌落条件，并当电网电压满足预设的跌落条件时，控制第二反馈调节模块和第一反馈调节模块之间的线路接通；第二反馈调节模块还根据直流母线电压实测值和直流母线电压给定值之间的误差信号，对初始boost电流给定值进行调整，使第一反馈调节模块输出更新后的PWM信号。采用本发明实施例中的技术方案，能够避免制动单元长时间重载运行，降低制动单元的故障率。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种故障穿越控制装置和方法。

背景技术

风力发电机组的发电量经过整流后需要通过变流器并入电网中。当电网运行不稳定，比如发生电网电压升高或者跌落等电网故障时，会使得并入电网的能量减小，并入电网能量的减小会使得发电机出口电压快速升高，进而使整流电压升高，但是，风力发电机组的输出功率暂时是保持不变的，这种变流器的输入输出能量的不平衡会使得直流母线电压也快速升高，影响风力发电机组的安全运行。

为保证风力发电机组的安全运行，现有技术的方法为在变流器中设置制动单元，当电网电压跌落时制动单元启动，控制IGBT模块工作，以驱动制动电阻对直流母线上的多余能量进行释放，使直流母线电压恢复至正常电压范围。

但是，本申请的发明人发现，由于电网运行状态不可控，制动单元中的IGBT模块和制动电阻可能需要长时间重载运行，长时间重载运行会使得制动单元的故障率升高，而一旦制动单元发生故障，就无法对直流母线上的多余能量进行释放，影响风力发电机组的安全运行。

发明内容

本发明实施例提供了一种故障穿越控制装置和方法，能够避免制动单元长时间重载运行，降低制动单元的故障率。

第一方面，本发明实施例提供了一种故障穿越控制装置，包括：控制模块、第一反馈调节模块和第二反馈调节模块；其中，

第一反馈调节模块根据boost电流实测值和初始boost电流给定值，输出用于驱动变流器的机侧boost电路中的IGBT的脉冲宽度调制PWM信号；

控制模块根据电网的三相电压信号，判断电网电压是否满足预设的跌落条件，并当电网电压满足预设的跌落条件时，控制第二反馈调节模块和第一反馈调节模块之间的线路接通；

第二反馈调节模块还根据直流母线电压实测值和直流母线电压给定值之间的误差信号，对初始boost电流给定值进行调整，使第一反馈调节模块输出更新后的PWM信号，以使故障穿越过程中直流母线电压趋近于直流母线电压给定值。

在第一方面的一些实施例中，控制模块包括第一运算单元、第一判断单元和第一开关单元；其中，第一开关单元设置于第一反馈调节模块和第二反馈调节模块之间的线路上；第一运算单元，用于利用电网的三相电压信号对电网的三个相电压和三个线电压进行有效值运算，得到各电压的有效值；第一判断单元，用于分别判断各电压的有效值是否低于对应的跌落阈值电压，并当任意一个电压的有效值低于对应的跌落阈值电压时，向第一开关单元输出第一控制信号，接通第二反馈调节模块和第一反馈调节模块之间的线路。

在第一方面的一些实施例中，控制模块还包括第二判断单元，用于判断所有相电压和线电压的有效值是否全部达到对应的恢复阈值电压，并当所有相电压和线电压的有效值全部达到对应的恢复阈值电压时，向第一开关单元输出第二控制信号，断开第二反馈调节模块和第一反馈调节模块之间的连接。