一种风力发电机组的电源回路控制系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种风力发电机组的电源回路控制系统和方法，所述系统包括：主电源回路控制系统和辅助电源回路控制系统；主电源回路控制系统除包括在辅助回路系统的配合下正常工作的主回路系统，还包括控制模块，用于在电网波动较大时，控制全功率变流器与电网侧连接、与机组侧断开，使发电机输出的电能经全功率变流器的整流和逆变后馈送至电网；辅助电源回路控制系统，包括：稳压电源，用于在电网波动较大时，对输入电压的幅值进行补偿；监测模块，用于监测补偿后的输出电压，并判断补偿后的输出电压是否在设定数值范围内；则PLC控制器，用于在监测模块监测到的补偿后的输出电压在设定数值范围内时，利用补偿后的输出电压为辅助回路系统供电。
【专利说明】—种风力发电机组的电源回路控制系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电【技术领域】，尤其涉及一种风力发电机组的电源回路控制系统和方法。
【背景技术】
[0002]风能作为一种蕴含量大、污染小的新型清洁能源，目前越来越多的被利用，风电机组接入到电网中的比重逐渐增大，风电机组能否稳定运行关系到电网是否稳定及电网的负荷。在电网波动时风电机组应具备较强的适应性能，以保持自身的稳定运行而不与电网脱开，并且向电网继续馈送有功功率和无功功率。
[0003]受地理位置及输电线等因素的影响，电网在某些区域的电压和频率波动较大，如表1所示:
[0004]表1:某区域电网运行参数
【权利要求】
1.一种风力发电机组的主电源回路控制系统，其特征在于，包括:依次连接的风轮、齿轮箱、发电机和全功率变流器所组成的主回路系统，所述主回路系统在辅助回路系统的配合下正常工作； 所述主电源回路控制系统还包括控制模块，用于在电网波动较大时，控制所述全功率变流器与电网侧连接，并控制所述全功率变流器与机组侧断开，以便所述发电机输出的电能经所述全功率变流器的整流和逆变后馈送至电网。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 主变压器，用于将所述全功率变流器输出的电压转化为电网所需的电压。
3.一种风力发电机组的辅助电源回路控制系统，其特征在于，包括:稳压电源、监测模块、PLC控制器和辅助回路系统； 所述稳压电源，与所述辅助回路系统连接，用于在电网波动较大时，以设定范围内的响应速度对输入电压的幅值进行补偿； 所述监测模块，用于监测所述稳压电源补偿后的输出电压，并判断所述补偿后的输出电压是否在设定数值范围内； 所述PLC控制器，分别与所述稳压电源和所述辅助回路系统连接，用于在所述监测模块监测到的所述补偿后的输出电压在所述设定数值范围内时，利用所述补偿后的输出电压为所述辅助回路系统供电。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述PLC控制器，还用于在所述监测模块监测到的所述补偿后的输出电压不在所述设定数值范围内时，控制所述稳压电源禁止为所述辅助回路系统供电。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 辅助变压器，用于将电网经与其相连的主变压器输出的电压转化为所述稳压电源所需的输入电压。
6.一种风力发电机组的电源回路控制系统，其特征在于，包括:主电源回路控制系统和辅助电源回路控制系统； 所述主电源回路控制系统，包括依次连接的风轮、齿轮箱、发电机和全功率变流器所组成的主回路系统，所述主回路系统在辅助回路系统的配合下正常工作；所述辅助电源回路控制系统，包括稳压电源，与所述稳压电源连接的辅助回路系统，以及，与所述稳压电源和所述辅助回路系统分别连接的PLC控制器； 所述主电源回路控制系统还包括控制模块，用于在电网波动较大时，控制所述全功率变流器与电网侧连接，并控制所述全功率变流器与机组侧断开，以便所述发电机输出的电能经所述全功率变流器的整流和逆变后馈送至电网； 所述稳压电源，用于在电网波动较大时，以设定范围内的响应速度对输入电压的幅值进行补偿； 所述辅助电源回路控制系统还包括监测模块，用于监测所述补偿后的输出电压，并判断所述补偿后的输出电压是否在设定数值范围内； 则所述PLC控制器，用于在所述监测模块监测到的所述补偿后的输出电压在所述设定数值范围内时，利用所述补偿后的输出电压为所述辅助回路系统供电。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述PLC控制器，还用于在所述监测模块监测到的所述补偿后的输出电压不在所述设定数值范围内时，控制所述稳压电源禁止为所述辅助回路系统供电。
8.一种风力发电机组的主电源回路控制方法，其特征在于，所述方法应用于主电源回路控制系统，所述主电源回路控制系统包括:依次连接的风轮、齿轮箱、发电机和全功率变流器所组成的主回路系统，所述主回路系统在辅助回路系统的配合下正常工作；所述主电源回路控制系统还包括控制模块，则所述方法包括: 如果电网波动较大，则所述控制模块控制所述全功率变流器与电网侧连接，并控制所述全功率变流器与机组侧断开，以便发电机输出的电能经所述全功率变流器的整流和逆变后馈送至电网。
9.一种风力发电机组的辅助电源回路控制方法，其特征在于，所述方法应用于辅助电源回路控制系统，所述辅助电源回路控制系统包括:稳压电源、监测模块、PLC控制器和辅助回路系统，则所述方法包括: 如果电网波动较大，则所述稳压电源以设定范围内的响应速度对输入电压的幅值进行补偿； 监测所述稳压电源补偿后的输出电压，并判断所述补偿后的输出电压是否在设定数值范围内； 如果所述补偿后的输出电压在所述设定数值范围内，则利用所述补偿后的输出电压为所述辅助回路系统供电；如果所述补偿后的输出电压不在所述设定数值范围内，则控制所述稳压电源禁止为所述辅助回路系统供电。
10.一种风力发电机组的电源回路控制方法，其特征在于，所述方法应用于包括主电源回路控制系统和辅助电源回路控制系统的电源回路控制系统；所述主电源回路控制系统，包括依次连接的风轮、齿轮箱、发电机和全功率变流器所组成的主回路系统，所述主回路系统在辅助回路系统的配合下正常工作；所述辅助电源回路控制系统，包括稳压电源，与所述稳压电源连接的辅助回路系统，以及，与所述稳压电源和所述辅助回路系统分别连接的PLC控制器；则所述方法包括: 如果电网波动较大，则所述控制模块控制所述全功率变流器与电网侧连接，并控制所述全功率变流器与机组侧断开，以便发电机输出的电能经所述全功率变流器的整流和逆变后馈送至电网； 如果电网波动较大，则所述稳压电源以设定范围内的响应速度对输入电压的幅值进行补偿； 监测所述稳压电源补偿后的输出电压，并判断所述补偿后的输出电压是否在设定数值范围内； 如果所述补偿后的输出电压在所述设定数值范围内，则利用所述补偿后的输出电压为所述辅助回路系统供电；如果所述补偿后的输出电压不在所述设定数值范围内，则控制所述稳压电源禁止为所述辅助回路系统供电。
【文档编号】H02J3/14GK103580029SQ201210270655
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】刘振杰, 荆海斌, 李 瑞, 袁瑛, 李杨 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司