[发明专利]离并网自适应的风力发电机组控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种离并网自适应的风力发电机组控制装置及方法，该装置包括：风力发电机组、整流模块、离网开关、并网开关、逆变模块、制氢模块和控制模块。风力发电机组与整流模块连接，整流模块与离网开关和制氢模块串联，整流模块与并网开关和逆变模块串联，且离网开关和制氢模块所在的串联支路与并网开关和逆变模块所在的串联支路并联，逆变模块与公共电网连接。控制模块分别与风力发电机组、离网开关和并网开关连接，用于根据风力发电机组的运行状态控制离网开关和并网开关的启闭。本发明的离并网自适应的风力发电机组控制装置及方法，实现风力发电机组离并网状态的自动切换。且在离网模式下，电能直接输送到制氢模块中，提高能源利用率。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种离并网自适应的风力发电机组控制装置及方法。

背景技术

风力发电机组作为一种发电设备，分为并网和离网两种发电模式。并网模式下，风力发电机组与公共电网连接，产生的电能进入公共电网中。离网模式下，风力发电机组直接与蓄电池连接，产生的电能不经公共电网直接进入蓄电池中。为了使风力发电机的适用范围较广，有必要提供一种离并网一体的风力发电机工作模式。

现有技术提供了如下述的微电网风力发电机的并网离网一体装置：该装置包括控制电路、三相整流电路一、三相整流电路二、DC/DC电源一、DC/DC电源二、手动开关和保护电路。风力发电机与三相整流电路一和蓄电池组串联，风力发电机与手动开关、三相整流电路二、DC/DC电源二、并网逆变器串联，三相整流电路一和蓄电池组的串联支路与手动开关、三相整流电路二、DC/DC电源二、并网逆变器的串联支路并联连接，DC/DC电源一与控制电路和保护电路分别连接，DC/DC电源一和控制电路分别耦接到三相整流电路一的输出端，控制电路耦接到风力发电机的绕组上。通过控制手动开关启闭，对风力发电机的发电模式进行控制。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

离网模式下，风力发电机产生的电能储存在蓄电池组内，蓄电池作为电源为用电器提供电能，蓄电池充放电过程中电能转换不可避免产生损耗，资源利用率较低。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种离并网自适应的风力发电机组控制装置及方法。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种离并网自适应的风力发电机组控制装置，所述装置包括：风力发电机组、整流模块、离网开关、并网开关、逆变模块、制氢模块和控制模块；所述风力发电机组与所述整流模块连接，所述整流模块与所述离网开关和所述制氢模块串联，所述整流模块与所述并网开关和所述逆变模块串联，且所述离网开关和所述制氢模块所在的串联支路与所述并网开关和所述逆变模块所在的串联支路并联，所述逆变模块与公共电网连接；所述控制模块分别与所述风力发电机组、所述离网开关和所述并网开关连接，用于根据所述风力发电机组的运行状态控制所述离网开关和所述并网开关的启闭。

进一步地，所述风力发电机组中的发电机为永磁同步发电机。

进一步地，所述整流模块为三相PWM可控整流模块。

进一步地，所述逆变模块为三相PWM逆变模块。

第二方面，本发明实施例提供了一种离并网自适应的风力发电机组控制方法，所述方法包括：

风力发电机组运行，控制模块监控所述风力发电机组的运行状态并根据所述运行状态确定所述风力发电机组处于并网模式或离网模式；

当所述风力发电机组处于并网模式时，所述控制模块使所述离网开关断开，所述并网开关闭合，所述风力发电机组输出三相交流电，经整流模块后整流为直流电，所述直流电流经所述并网开关经逆变模块逆变为三相交流电输送给公共电网；