Crowbar控制单元、系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种Crowbar控制单元、系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，变流器的功率越来越大，采用两个或多个功率模块并联成更大功率的变流器的方式越来越被业界采用。在功率模块并联后的保护方式上，常用的是通过一个大容量的被动Crowbar来实现保护。其原理是当电网发生故障，能量不能及时通过发电机定子送出时，会有很大的能量通过发电机转子，一般会导致机侧变换器过流或直流母线过压，此时触发被动Crowbar，将发电机转子过来的多余能量在Crowbar上消耗掉。
[0003]通常Crowbar都是内置于变流器中，多个变流器并联一般应用在更大功率场合，此时单个变流器内置的Crowbar容量不能满足要求。而增大变流器内置Crowbar的容量会导致变流器结构的调整，如果另外开发大容量的外置Crowbar又需要更大的空间来放置，因此，可采用图1所示之Crowbar控制系统解决该问题，，如图1所示，并联的第一变流器
11、第二变流器12分别配置对应的第一Crowbar21和第二Crowbar22，以解决通用性和扩展性不足的问题，但该结构仍然存在第一 Crowbar21和第二 Crowbar22无法准确同步的问题，降低了 Crowbar控制系统对风机的保护功能。
【发明内容】
[0004]本发明实施例的目的在于提供一种Crowbar控制单元、系统及方法，旨在解决现有风机系统的Crowbar控制系统无法准确同步的问题。
[0005]本发明实施例是这样实现的，一种Crowbar控制单元，包括相互连接的控制器和Crowbar，所述控制器根据外部变流器的母线电压信号和/或机侧电流的变化输出Crowbar驱动信号至所述Crowbar，触发所述Crowbar ;同时发出同步信号至其它Crowbar控制单元，同步其它Crowbar控制单元。
[0006]进一步地，所述控制器还用于接收其它Crowbar控制单元的同步信号，并根据所述同步信号触发本地的Crowbar。
[0007]进一步地，所述Crowbar为主动Crowbar或被动Crowbar。
[0008]进一步地，所述被动Crowbar采用半控型开关器件，所述主动Crowbar采用全控型开关器件。
[0009]本发明还提出一种Crowbar控制系统，包括至少两个并联的变流器和至少两个
Crowbar控制单元，所述Crowbar控制单元与所述变流器--对应连接，所述Crowbar控制单元之间相互连接；其中，当某一 Crowbar控制单元根据对应变流器的母线电压信号和/或机侧电流的变化被触发时，该触发的Crowbar控制单元发送同步信号至其余Crowbar控制单元，触发其余Crowbar控制单元。
[0010]进一步地，所述每一 Crowbar控制单元为权利要求1至4中任一项所述的Crowbar控制单元。
[0011]进一步地，所述每一 Crowbar控制单元的控制器包括外部控制信号输入端、同步信号输出端和Crowbar驱动信号输出端，所述外部控制信号输入端包括机侧电流输入端、母线电压信号输入端和同步信号输入端；其中，
[0012]所述机侧电流输入端、母线电压信号输入端连接对应的变流器，接收该变流器的机侧电流和母线电压信号；
[0013]所述同步信号输入端与其余Crowbar的控制器的同步信号输出端连接；
[0014]所述Crowbar驱动信号输出端与该Crowbar控制单元的Crowbar连接。
[0015]本发明还提出一种Crowbar控制方法，包括步骤:
[0016]某一 Crowbar控制单元接到本地请求后，向其余Crowbar控制单元发送同步信号;
[0017]所述其余Crowbar控制单元收到同步信号后，触发其内部的Crowbar。
[0018]进一步地，还包括:
[0019]所述某一 Crowbar单元在收到本地请求一预设时间T后，触发其内部的Crowbar。
[0020]进一步地，在所述某一 Crowbar控制单元收到本地请求之前，还包括:
[0021]检测对应变流器的机侧电流及母线电压信号；
[0022]当所述机侧电流和/或母线电压信号超过预设的触发门限值时，生成本地请求。
[0023]本发明实施例提供的Crowbar控制系统及方法，针对多个变流器如双馈变流器的并联，采用各变流器分别配置Crowbar控制单元的方式实现各个Crowbar之间的同步，提高通用性和可扩展性的同时，增强了系统保护功能。
【附图说明】
[0024]图1是现有技术的Crowbar控制系统的结构图；
[0025]图2是本发明实施例一的Crowbar控制单元的结构图；
[0026]图3是本发明实施例一的Crowbar控制单元主动Crowbar的结构图；
[0027]图4是本发明实施例一的Crowbar控制单元主动Crowbar的另一结构图；
[0028]图5是本发明实施例一的Crowbar控制单元主动Crowbar的又一结构图；
[0029]图6是本发明实施例一的Crowbar控制单元被动Crowbar的结构图；
[0030]图7是本发明实施例二提供的Crowbar控制系统的结构图；
[0031]图8是本发明实施例二提供的Crowbar控制系统的另一结构图；
[0032]图9是本发明实施例二提供的Crowbar控制系统的又一结构图；
[0033]图10是本发明实施例二提供的Crowbar控制系统中控制器的结构图；
[0034]图11是本发明实施例三提供的Crowbar控制方法的流程图；
[0035]图12是本发明实施例三提供的Crowbar控制方法的另一流程图。
【具体实施方式】
[0036]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。
[0037]实施例一
[0038]本发明实施例一提出了一种Crowbar控制单元，如图2所示，本发明实施例一的Crowbar控制单元包括相互连接的控制器30和Crowbar40，控制器30根据外部变流器的母线电压信号和/或机侧电流的变化输出Crowbar驱动信号至Crowbar40，触发Crowbar40 ；同时发出同步信号至其它Crowbar控制单元，同步其它Crowbar控制单元。
[0039]进一步地，控制器30还用于接收其它Crowbar控制单元的同步信号，并根据所述同步信号触发本地的Crowbar40。
[0040]进一步地，Crowbar为主动 Crowbar 或被动 Crowbar。当 Crowbar 为主动 Crowbar时，可采用全控型开关器件如IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristors，集成门极换流晶闸管)等，如图3至图5所示；当Crowbar为被动Crowbar时，可采用半控型开关器件如晶闸管(Thyri stor)如图6所示。
[0041]本发明实施例一的Crowbar控制单元通过控制器收发同步信号，根据该同步信号实现与其它Crowbar控制单元的同步，可增强Crowbar控制系统的保护功能。
[0042]实施例二
[0043]本发明实施例二提出一种Crowbar控制系统，如图7所示，本发明实施例二的系统包括至少两个并联的变流器第三变流器31、第四变流器32和至少两个Crowbar控制单元第一 Crowbar控制单元41、第二 Crowbar控制单元42，Crowbar控制单元与变流器--对应连接(第一 Crowbar控制单元41与第三变流器31连接，第二 Crowbar控制单元42与第四变流器32连接)，Crowbar控制单元相互连接(第一 Crowbar控制单元41和第二 Crowbar控制单元42连接)；其中，当任一 Crowbar控制单元根据对应变流器的母线电压信号和/或机侧电流的变化被触发时，该触发的Crowbar控制单元发送同步信号至其它Crowbar控制单元，触发其它Crowbar控制单元。图7所示仅为两个变流器和两个Crowbar控制单元，实际应用中不仅限于此。
[0044]每一 Crowbar控制单元的结构与本发明实施例一中图2至图6所示的Crowbar控制单元类似，即如图8所示，第一 Crowbar控制单元41包括第一控制器411和第一主动Crowbar412,第二 Crowbar控制单元42包括第二控制器421和第二主动Crowbar422 ;或如图9所示，第一 Crowbar控制单元41包括第三控制器511和第一主动Crowbar512，第二Crowbar控制单元52包括第二控制器521和第二主动Crowbar522，此处不再赘述。
[0045]上述每一变流器包括网侧变换器、机侧变换器、机侧电感。如图8所示，第三变流器60包括第三网侧变换器61、第三机侧变换器62和第三