[发明专利]一种双馈风电机组高电压穿越控制系统及其工作方法

权利要求书

1.一种双馈风电机组高电压穿越控制系统，其特征在于，包括变流器、变流器控制器、Crowbar电路和卸荷电路；双馈风力发电机的转子与变流器的机侧连接，变流器的网侧通过滤波器与变压器连接；双馈风力发电机的转子与变流器的机侧之间连接有Crowbar电路，卸荷电路设在变流器机侧与网侧之间的直流母线上；变流器、Crowbar电路和卸荷电路分别与变流器控制器连接，变流器控制器连接至双馈风电机组的主控系统。

2.根据权利要求1所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统，其特征在于，Crowbar电路包括3个Crowbar电阻、可变电阻、三相整流桥、Crow电容和开关管；3个Crowbar电阻的一侧分别与双馈风力发电机的转子三相引出线连接，另一侧与三相整流桥中的二极管桥臂中点连接；可变电阻与开关管连接；三相整流桥与Crow电容连接。

3.根据权利要求1所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统，其特征在于，双馈风电机组中电气设备的耐受电压为额定电压的1.3倍。

4.根据权利要求1所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统，其特征在于，还包括电网切出接触器，电网切出接触器分别与双馈风电机组的变桨系统和主控系统连接。

5.根据权利要求4所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统，其特征在于，变桨系统分别与双馈风电机组的UPS和后备电源连接。

6.根据权利要求1所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统，其特征在于，电网与双馈风电机组的变压器之间设有用于检测系统性能的故障发生装置。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统的工作方法，其特征在于，包括：

电网电压处于稳态时，变流器接收变流器控制器下发的指令并执行；当变流器处于并网发电状态时，变流器控制器根据风电机组的实时参数，控制变流器发出的总功率；

电网电压骤升时，变流器控制器监测直流母线电压和变流器机侧电流：

双馈风电机组进入高电压穿越状态，当直流侧母线电压超过第一预设电压时，投入卸荷电路，消耗转子侧馈入的能量，直至直流侧母线电压降至第二设定电压以下，电磁转矩幅值减小至第一设定电流以下时切除卸荷电路；当变流器机侧电流超过第二设定电流时，Crowbar电路投入并切断变流器机侧，直至直流侧母线电压降至第三设定电压以下且变流器机侧电流降至第三设定电流以下时，切除Crowbar电路并导通变流器机侧；风电机组有功控制恢复后，风电机组功率恢复至电网电压骤升前的数值，电网电压恢复至稳态，完成双馈风电机组高电压穿越控制。

8.根据权利要求7所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统的工作方法，其特征在于，第一设定电压为960V，第二设定电压为880V，第一设定电流为滞环比较器阈值2p.u，第二设定电流为滞环比较器阈值1.5p.u，第三设定电压为890V。

9.根据权利要求7所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统的工作方法，其特征在于，双馈风电机组处于高电压穿越状态时，除高电压穿越以外的其它故障采取延时报警策略。

10.根据权利要求9所述的双馈风电机组高电压穿越控制系统的工作方法，其特征在于，双馈风电机组进入高电压穿越状态并延时报警后，切除变桨系统的电网输入电压，变桨系统由UPS和后备电源供电3s，如果3s之内电网电压恢复至稳态，则变桨系统继续正常变桨；如果3s之内电网电压未恢复至稳态，则主控系统控制变桨系统进行顺桨。