调整风电变流器开关频率的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于风力发电领域，尤其涉及一种调整风电变流器开关频率的方法及装置。
【背景技术】
[0002]风力发电机组的控制部分主要包括:主控制器8、风电变流器9、变浆系统6、偏航系统7等。主控制器8主要功能为:控制偏航系统7对准风向、控制变浆系统6进行最大风能跟踪、向风电变流器9下发功率控制指令等。风电变流器9包括网侧变流器和机侧变流器，机侧变流器连接风力发电机、接收主控制器8的功率给定并进行功率控制。网侧变流器连接电网以及将机侧变流器转换的风能回馈到电网。变浆系统6接收主控制器8的浆距角指令并执行变浆动作。偏航系统7接收主控制器的偏航指令进行偏航。
[0003]在响应时间上，偏航系统7的响应时间一般以分钟为单位。变浆系统6的控制周期为20ms，其响应速度以秒为单位。风电变流器9的控制周期为us级，通常在300到600us之间，其响应速度一般在5ms以内。
[0004]风机工作时，只有在风向改变并且长时间稳定后，偏航系统7才会变化。如果风速较大时，主控制器8要及时下发变浆命令，通过调节浆距角的方式，减少风能的捕获，保证风机转速和发电功率在合理运行范围内。
[0005]现有技术当中，风电变流器9功率模块的开关频率都为固定值，因为功率模块温升的限制，过载能力有限。在大风季节，当阵风出现时，变浆系统6由于响应的滞后以及收浆速度的限制，瞬时风能会通过桨叶进入发电机，由于风电变流器过载能力有限，过多的能量不能通过风电变流器和电机回馈到电网，就会导致风机转速快速上升；阵风频繁出现的情况下，风力发电机就会频繁收浆，如果收浆速度跟不上的话，还会报出过速等故障。不仅影响风机发电量，而且对变浆系统6的使用寿命及风机的安全性都有较大威胁。
【发明内容】
[0006]本发明实施例的目的在于提供一种调整风电变流器开关频率的方法及装置，旨在解决现有的风电变流器功率模块的开关频率固定导致功率模块过载能力差的问题。
[0007]本发明实施例是这样实现的，一种调整风电变流器开关频率的方法，所述方法包括如下步骤:
[0008]检测风电变流器的至少一个参数；
[0009]根据所述检测到的参数调整所述风电变流器的开关频率。
[0010]进一步地，所述参数为多个，分别为风电变流器功率模块的温度、风电变流器的电流和系统的电流。
[0011]进一步地，所述根据检测到的参数调整风电变流器的开关频率包括:
[0012]根据所述风电变流器的电流和系统的电流计算功率模块的电流和系统功率；
[0013]根据所述功率模块的温度、功率模块的电流和系统功率为判断条件，调整风电变流器的开关频率。
[0014]进一步地，所述根据功率模块的温度、功率模块的电流和系统功率为判断条件，调整风电变流器的开关频率包括:
[0015]当功率模块的温度大于预设的第一温度阀值，和/或功率模块的电流大于预设的第一电流阀值，和/或系统的功率大于预设的第一功率阀值，则将开关频率调低至预设的第一频率值；
[0016]当功率模块的温度小于预设的第二温度阀值，且功率模块的电流小于预设的第二电流阀值，且系统的功率小于预设的第二功率阀值，则将开关频率调高至预设的第二频率值；
[0017]所述第一频率值小于第二频率值。
[0018]进一步地，所述风电变流器的开关频率根据一预设的第一步长调低，和/或，所述风电变流器的开关频率根据预设的第二步长调高。
[0019]本发明还提出一种调整风电变流器开关频率的装置，所述装置包括:
[0020]检测模块，用于检测风电变流器的至少一个参数；
[0021]调频模块，用于根据所述检测到的参数调整所述风电变流器的开关频率。
[0022]进一步地，所述参数为多个，分别为风电变流器功率模块的温度、风电变流器的电流和系统的功率。
[0023]进一步地，所述调频模块包括:
[0024]计算单元，用于根据所述风电变流器的电流和系统的电流计算功率模块的电流和系统功率；
[0025]调整单元，用于根据所述功率模块的温度、功率模块的电流和系统功率为判断条件，调整风电变流器的开关频率。
[0026]进一步地，所述调整单元包括:
[0027]调低子单元，用于当功率模块的温度大于预设的第一温度阀值，和/或功率模块的电流大于预设的第一电流阀值，和/或系统的功率大于预设的第一功率阀值，则将开关频率调低至预设的第一频率值；
[0028]调高子单元，用于当功率模块的温度小于预设的第二温度阀值，且功率模块的电流小于预设的第二电流阀值，且系统的功率小于预设的第二功率阀值，则将开关频率调高至预设的第二频率值；
[0029]所述第一频率值小于第二频率值。
[0030]进一步地，所述调低子单元根据一预设的第一步长调低开关频率，和/或，所述调高子单元根据预设的第二步长调高开关频率。
[0031]本发明实施例根据功率模块的温度、电流、系统功率等作为判断条件，改变功率模块的开关频率，提高功率模块的过载能力。本发明实施例可使变浆系统在频繁的阵风情况下可以不用动作，延长变浆系统的使用寿命；多余的能量可以通过风电变流器过载回馈电网，提高风场的发电量。并且风机在阵风下可以不因过速等故障停机，能更安全稳定的运行。
【附图说明】
[0032]图1是现有技术的系统架构图；
[0033]图2是本发明实施例一提供的调整风电变流器开关频率的方法的流程图；
[0034]图3是本发明实施例一提供的调整风电变流器开关频率的方法中调频步骤的流程图；
[0035]图4是本发明实施例一提供的调整风电变流器开关频率的方法中调整步骤的流程图；
[0036]图5是本发明实施例二提供的调整风电变流器开关频率的装置的结构图；
[0037]图6是本发明实施例二提供的调整风电变流器开关频率的装置中调频模块的结构图；
[0038]图7是本发明实施例二提供的调整风电变流器开关频率的装置中调整单元的结构图。
【具体实施方式】
[0039]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0040]实施例一
[0041]本发明实施例一提出一种调整风电变流器开关频率的方法。如图2所示，本发明实施例一的方法包括如下步骤:
[0042]S1、检测风力发电机组风电变流器的至少一个参数。较佳实施例是检测风电变流器的多个参数如风电变流器功率模块的温度、风电变流器的电流和系统的电流等，即采样功率模块的温度，采样风电变流器和系统的电流。
[0043]S2、根据检测到的参数调整风电变流器的开关频率。如图3所示，该步骤具体包括:
[0044]SI 1、根据风电变流器的电流和系统的电流计算功率模块的电流有效值和系统功率。系统功率可为系统的视在功率或有功功率。进一步地，还可对温度、电流和功率进行滤波处理，滤波系统可根据需要进行设置。
[0045]S12、根据功率模块的温度、功率模块的电流有效值和系统功率为判断条件，调整风电变流器的开关频率。如图4所示，包括:
[0046]S121、当功率模块的温度大于预设的第一温度阀值，和/或功率模块的有效电流大于预设的第一电流阀值，和/或系统功率大于预设的第一功率阀值，则将开关频率调低至预设的第一频率值。进一步地，在将开关频率调低到第一频率值的过程中，可根据预计的第一步长逐步调整，也可一次将开关频率调至第一频率值。
[0047]S122、当功率模块的温度小于预设的第二温度阀值，且功率模块的有效电流小于预设的第二电流阀值，且系统功率小于预设的第二功率阀值，则将开关频率调高至预设的第二频率值；上述第一频率值小于第二频率值。进一步地，在将开关频率调高到第二频率值的过程中，可根据预计的第