[发明专利]双馈风电机组的容错控制方法、双馈风电机组及双馈电机

说明书

本发明公开了一种双馈风电机组的容错控制方法、双馈风电机组及双馈电机，方法包括：当双馈风电机组的双馈变流器发生故障时，将双馈电机转子的三相短接，双馈电机继续并网输出电能。具有在双馈风电机组双馈变流器发生故障时，双馈风电机组不需要停机，仍然可以继续并网发电，从而大幅度降低因双馈变流器发生故障带来的损失，提高风电机组的发电效率等优点。

技术领域

本发明涉及风电机组控制技术领域，尤其涉及一种双馈风电机组的容错控制方法、风电机组及双馈电机。

背景技术

双馈风电机组如图1所示，风轮捕获风的能量形成旋转的机械能，齿轮箱将风轮的转速增速后匹配发电机，双馈发电机在双馈变流器的匹配下，定子输出恒频恒压电能通过开关器件、电缆等直接送入变压器低压侧再送入电网，转子能量通过双馈变流器实现与电网的交互。

现有的双馈风电机组中，整机对双馈变流器不能容错.双馈变流器是风电机组中最为复杂的电力电子装置，在风电机组的应用中，需面对风况的各种突变、电机的各种暂态过程、电网电压与频率的变化、运行温度的大范围变化、凝露湿热等环境条件、电网故障穿越等各种复杂工况，这些因素的综合作用导致双馈变流器是整个机组中最脆弱的系统之一，是整机可靠性的短板。双馈变流器发生故障后，整机无法继续发电，必须停机。

在风电机组的故障统计中，双馈变流器故障一直排在前3名，说明双馈变流器的故障对风电机组的可用性有重要影响。在当前技术水平、可靠性验证能力、经济成本制约等情况下，显著减少双馈变流器故障难以实现，如果在双馈变流器发生故障情况下，风电机组仍能并网发电，无疑具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种在双馈风电机组双馈变流器发生故障时，双馈风电机组不需要停机，仍然可以继续并网发电，从而大幅度降低因双馈变流器发生故障带来的损失，提高风电机组的发电效率的双馈风电机组的容错控制方法、风电机组及双馈电机。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种双馈风电机组的容错控制方法，当双馈风电机组的双馈变流器发生故障时，将双馈电机转子的三相短接，双馈电机继续并网输出电能。

进一步地，在双馈电机转子的三相短接后，监测所述双馈电机的转速，当所述转速处于预设的转速范围时，控制双馈电机并网输出电能，否则切断所述双馈电机的并网输出。

进一步地，在双馈电机转子的三相短接后，将所述双馈电机的控制方式转换为绕线式三相异步电机的控制方式。

进一步地，为双馈电机设置短接开关，所述短接开关闭合时实现对双馈电机转子的三相短接；通过双馈风电机组的主控模块监测所述双馈变流器的状态，当所述双馈变流器故障时，通过所述主控模块控制所述短接开关闭合。

进一步地，还通过所述主控模块监测所述双馈电机的转速，当所述转速处于预设的转速范围时，由所述主控模块控制并网输出模块将所述双馈电机并网输出电能。

一种双馈风电机组，包括控制模块、双馈电机、双馈变流器和并网输出模块；

所述双馈变流器用于为所述双馈电机提供励磁电流；

所述双馈电机用于发电，并通过所述并网输出模块并网输出电能；

所述双馈电机上设置有短接模块，所述短接模块用于将所述双馈电机的转子的三相进行短接；

所述控制模块用于监测所述双馈变流器是否发生故障，当所述双馈变流器发生故障时，控制所述短接模块对所述双馈电机的转子的三相进行短接。

进一步地，所述控制模块还用于在双馈电机转子的三相短接后，监测所述双馈电机的转速，当所述转速处于预设的转速范围时，控制所述并网输出模块导通，所述双馈电机通过所述并网输出模块输出电能，否则切断所述并网输出模块的输出。