用于发电机组的滤波器的故障检测装置、方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种用于发电机组的滤波器的故障检测装置、方法及系统。
【背景技术】
[0002]在风力发电领域，大功率风力发电机的变流器均采用直流/交流(DC/AC)脉冲宽度调制(Pulse Width Modulat1n，以下简称为PWM)逆变进行控制，并通过在变流器和发电机之间安装LRC滤波器或在发电机端安装一阶RC滤波器，来抑制PWM波的电压上升率(DU/DT)，进而减弱发电机端的阻尼振荡并降低发电机端的电压值，起到保护变流器和发电机的作用。但是如果上述LRC滤波器或一阶RC滤波器发生故障而失效，将会导致发电机端出现阻尼振荡和过压问题，从而导致发电机绝缘失效而损坏。在风力发电领域，由于LRC滤波器或一阶RC滤波器却均未安装故障检测装置，从而无法实时检测滤波器的工作状态，进而无法对发电机组中的发电机和变流器进行实时保护和及时维护。
【发明内容】
[0003]本发明的实施例提供一种用于发电机组的滤波器的故障检测装置、方法及系统。
[0004]本发明的实施例采用如下技术方案:
[0005]一种用于发电机组的滤波器的故障检测装置，包括:
[0006]至少一路故障检测电路，所述至少一路故障检测电路与所述滤波器的滤波回路耦接；
[0007]每一路故障检测电路包括:检波电路和信号处理模块；
[0008]所述检波电路，用于检测流经所述滤波回路的电流信号，并将所述电流信号发送至所述信号处理模块；
[0009]所述信号处理模块，用于在检测出所述电流信号为交流开关电流信号的情况下，向所述发电机组中的变流器输出表示所述滤波回路处于通路状态的第一信号，在检测出所述电流信号为零的情况下，向所述变流器输出表示所述滤波回路处于断路状态的第二信号。
[0010]一种用于发电机组的滤波器的故障检测方法的方法，包括:
[0011]通过检波电路检测流经所述滤波器的滤波回路的电流信号；
[0012]通过信号处理模块检测所述电流信号是否为交流开关电流信号；
[0013]在检测出所述电流信号为交流开关电流信号的情况下，向所述发电机组中的变流器发出表示所述滤波回路处于通路状态的第一信号，在未检测出所述电流信号为所述交流开关电流信号的情况下，向所述变流器发出表示所述滤波回路处于断路状态的第二信号。
[0014]一种用于发电机组的滤波器的故障检测系统，包括:发电机组与上述技术方案所述的故障检测装置。
[0015]本发明实施例提供的用于发电机组的滤波器的故障检测装置、方法及系统，在滤波器的电阻或电容损坏导致滤波器出现故障时，能够通过在滤波器的滤波回路耦接故障检测电路及时检测到故障并发出相应的第二信号，从而对发电机和滤波器进行及时的保护，防止了发电机组在滤波器损坏情况下继续工作而导致发电机组的绝缘损坏，方便维护人员进行故障判断，并及时排除故障，提高了维护效率并降低了发电机组损坏的风险。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一实施例提供的一种用于发电机组的滤波器的故障检测装置。
[0017]图2为本发明另一实施例提供的一种用于发电机组的滤波器的故障检测装置。
[0018]图3为图2所示实施例中的故障信号触发电路123的结构示意图。
[0019]图4为本发明一实施例的一种用于发电机组的滤波器的故障检测电路图。
[0020]图5为本发明另一实施例的一种用于发电机组的滤波器的故障检测电路图。
[0021]图6为本发明实施例的滤波器通路状态下的检波模块检测的电流信号波形图。
[0022]图7为本发明实施例的滤波器通路状态下的故障检测电路输出电压波形图。
[0023]图8为本发明实施例的滤波器断路状态下的检波模块检测的电流波形图。
[0024]图9为本发明实施例的滤波器断路状态下的故障检测电路输出电压波形图。
[0025]图10为本发明一实施例提供的一种用于发电机组的滤波器的故障检测方法。
[0026]附图标记说明:
[0027]100-故障检测装置；10_故障检测电路；11_检波电路；12_信号处理模块；121_转换电路；122_预处理模块；123-故障信号触发电路；1221_整流电路、1222-稳压电路；1223-滤波电路；1231-NPN型三极管；13_直流电源；20_故障检测电路；30_故障检测电路；201-滤波器；202_断路器；203_变流器；204_发电机。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明实施例用于发电机组的滤波器的故障检测方法、装置及系统进行详细描述。
[0029]图1为本发明一实施例提供的一种用于发电机组的滤波器的故障检测装置。参照图1，该故障检测装置100包括三路故障检测电路，具体为故障检测电路10、故障检测电路20、故障检测电路30，本领域技术人员可以理解的是，故障检测电路的个数可以依据滤波器上的滤波回路的个数而定，本发明实施例对故障检测电路的个数不做限制；故障检测电路10、故障检测电路20、故障检测电路30耦接在发电机组200上的滤波器201的滤波回路上，该滤波回路具体可以为RC回路；此外，发电机组200还包括:断路器202、变流器203以及发电机204，具体连接关系可以参见图1。
[0030]以故障检测电路10为例进行说明，故障检测电路10包括:检波模块11、信号处理模块12 ;其中，检波模块11耦接在滤波器201的滤波回路上，信号处理模块12与检波电路11电连接。
[0031]其中，检波电路11检测流经滤波回路的电流信号，并将电流信号发送至信号处理模块12 ;在检波电路11检测出电流信号为交流开关电流信号的情况下，信号处理模块12向发电机组中的变流器输出表示滤波回路处于通路状态的第一信号，在检测出电流信号为零的情况下，向变流器输出表示滤波回路处于断路状态的第二信号。本领域技术人员可以理解的是，由于实际电路中存在相互干扰的情形，有可能会有微弱的电流信号，因此微弱的电流信号也视为本发明实施例中所述的电流信号为零的情形。
[0032]由此，在滤波器的滤波回路中的电阻或电容损坏导致滤波器出现故障时，能够通过在滤波器的滤波回路耦接故障检测电路及时检测到故障并发出相应的第二信号，从而对发电机和滤波器进行及时的保护，防止发电机组在滤波器损坏情况下继续工作从而导致发电机组的绝缘损坏，方便维护人员进行故障判断，并及时排除故障，提高了维护效率并降低了发电机组损坏的风险。
[0033]故障检测电路20、故障检测电路30的具体电路结构参见故障检测电路10的结构，在此不再赘述。
[0034]图2为本发明另一实施例提供的一种用于发电机组的滤波器的故障检测装置；在上述图1所示实施例的基础上，根据本发明优选实施例，为了凸显本发明实施例，以故障检测装置中的一路故障检测电路10为例进行示例性说明，在上述图1所示的故障检测电路10的基础上，信号处理模块12包括:转换电路121、预处理模块122和故障信号触发电路123，预处理模块122与转换电路121电连接，故障信号触发电路123与预处理模块122电连接；其中，在电流信号为交流开关电流信号的情况下，转换电路121将该交流开关电流信号转换为高频的开关电压信号并输出至预处理模块122，在电流信号为零的情况下，转换电路121将低电平的直流电压信号输出至预处理模块122。
[0035]预处理模块122将该高频的开关电压信号转换为高电平的直流电压信号并输出至故障信号触发电路123，在转换电路121输出低电平的直流电压信号的情况下，预处理模块122输出低电平的直流电压信号，并将低电平的直流电压信号发送至故障信号触发电路123。
[0036]在预处理模块122输出高电平的直流电压信号的情况下，故障信号触发电路123向变流器输出第一信号，在预处理模块122输出低电平的直流电压信号的情况下，故障信号触发电路123向变流器输出第二信号。
[0037]进一步地，预处理模块122包括:整流电路1221、稳压电路1222、滤波电路1223，整流电路1221与转换电路121电连接，稳压电路1222与整流电路1221电连接，滤波电路1223与稳压电路1222电连接。
[0038]其中，在转换电路121输出高频的开关电压信号的情况下，整流电路1221将该高频的开关电压信号整流为高频的开关直流电压信号并输出至稳压电路1222，在转换电路121输出低电平的直流电压信号的情况下，整流电路1221输出低电平的直流电压信号。
[0039]在整流电路1221输出该高频的直流开关电压信号的情况下，稳压电路1222将高频的