[发明专利]零电压穿越的机组控制方法、装置及风电机组

说明书

本发明是有关于一种零电压穿越的机组控制方法、装置及风电机组。所述方法包括：通过对并网电路的建模、仿真，确定转子电流的触发点阈值、crowbar电路的结构及参数；当转子电流增大至触发点阈值时，瞬时投入确定了结构及参数的crowbar电路，同时将转子侧变换器与转子回路断开；以及在设置的crowbar动作时间到时后，将所述crowbar电路切出，并且在转子侧变换器同时进行灭磁控制和无功支撑控制，直至故障完全消除。本发明零电压穿越的机组控制方法、装置及风电机组能够确保零电压穿越测试期间机组安全稳定不脱网。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种零电压穿越的机组控制方法、装置及风电机组。

背景技术

近些年来，随着风电行业国内市场的饱和及国际市场的开发需求，风电设备整机制造厂家纷纷走出国门参与市场竞争，按照国际电网行业惯例，风电整机出口前需按照拟出口国电网导则要求，取得整机低电压穿越能力测试报告。

其中零电压穿越就为很多国家电网导则要求之一。所谓零电压穿越能力是指由于电网故障或扰动，引起机组并网点的电压跌落至零时，机组能够不间断并网运行的能力。因为我国目前尚未明确对零电压穿越能力的测试要求，所以对该技术研究较少。

在现有技术中，针对风电机组零电压穿越的研究也仅仅局限于理论方面。公开号为CN102290827A、名称为“用于双馈风力发电机的零电压穿越系统”的中国发明专利申请，只是提出crowbar在零电压穿越过程中的作用，未对其进行深入的研究。公开号为CN102097816A、名称为“双馈风力发电系统低电压穿越控制方法”的中国发明专利申请，只是对风电机组低电压穿越时的过程提出了一种软件控制方法，未就零电压穿越进行验证。因此，如何寻找一种新的方法实现风电机组零电压穿越成为行业通过零电压穿越的一大难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种零电压穿越的机组控制方法、装置及风电机组，能够确保零电压穿越测试期间机组安全稳定不脱网。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种零电压穿越的机组控制方法，所述方法包括：通过对并网电路的建模、仿真，确定转子电流的触发点阈值、crowbar电路的结构及参数；当转子电流增大至所述触发点阈值时，瞬时投入确定了结构及参数的所述crowbar电路，同时将转子侧变换器与转子回路断开；以及在设置的crowbar动作时间到时后，将所述crowbar电路切出，并且在转子侧变换器同时进行灭磁控制和无功支撑控制，直至故障完全消除。

作为本发明技术方案的一种改进，所述灭磁控制包括：通过控制转子励磁电压，产生与定子磁链中的负序分量和暂态直流分量有相反相位关系的转子电流及对应的漏磁场，以抵消定子磁链中的负序分量和暂态直流分量。

作为本发明技术方案的一种改进，通过对并网电路的建模、仿真，确定触发点阈值、crowbar电路的结构及参数，包括：通过仿真，确定所述触发点阈值是否需要调整，以及所述触发点阈值调整的幅度。

作为本发明技术方案的一种改进，通过对并网电路的建模、仿真，确定触发点阈值、crowbar电路的结构及参数，还包括：通过仿真，确定crowbar电路中并联的IGBT的数目。

作为本发明技术方案的一种改进，通过对并网电路的建模、仿真，确定触发点阈值、crowbar电路的结构及参数，还包括：通过仿真，确定crowbar电路中电阻的阻值。

作为本发明技术方案的一种改进，还包括：在转子电流增大至触发点阈值之前，根据确定的触发点阈值，以及crowbar电路的结构及参数，测试零电压穿越的穿越时间。

作为本发明技术方案的一种改进，还包括：在电网侧变换器增加chopper电路。

作为本发明技术方案的一种改进，所述crowbar电路包括：三个相互并联的IGBT，以及阻值为0.13Ω的crowbar电阻。