一种风力发电变桨距的电磁干扰的电路系统及其诊断方法与流程

本发明涉及变桨距系统电磁干扰领域，具体为一种处理超级电容模组匹配风力发电变桨距系统时电磁干扰的电路系统及其诊断方法。

背景技术：

在现有的技术中，风力发电变桨距系统一般由两部分组成，一部分为整流逆变控制部分，另外一部分为存储和释放能量的单元。存储和释放能量单元的形式有两种，一种是超级电容模组，一种是电池组。两种能量单元中都有负责采集电压和温度的传感器和控制电路，和上位机建立通讯，把实时监测状况上传。而由于这种电容模组或电池组集成度比较高，但控制电路一般没有特殊保护，从而很容易被电磁现象干扰。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种处理超级电容模组匹配风力发电变桨距系统时电磁干扰的电路系统及其诊断方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风力发电变桨距的电磁干扰的电路系统，包括变桨系统，所述变桨系统中包括pmm模块，所述pmm模块输入连接电源，所述变桨系统中的pmm模块通过通讯电缆连接上位机，所述变桨系统中还包括pmc模块，所述pmm模块通过直流母线连接pmc模块，所述变桨系统中的pmc模块连接电机，所述直流母线连接电容模组，所述pmm模块通过通讯排线连接电容模组。

进一步的，所述pmm模块至电容模组的直流母线上增设有共模阻抗。

进一步的，所述电容模组电极和参考大地pe间增设有y电容。

进一步的，所述增设元器件为共模阻抗和y电容的一种或全部。

一种风力发电变桨距的电磁干扰的电路系统的诊断方法，所述诊断方法包括以下流程：

一、将pmc模块设置处于逆变工作并将电机处于0速励磁时，检测上位机的电压、温度信号，观察是否产生跳变的现象，报出故障；

二、将igbt处于不工作状态，观察跳变现象是否消失，上位机的数据是否正常；

三、利用一块同批次的检测电路板，布置于外部裸露空间，使用独立电源,其他电气连接模拟内部的检测板，通过测试，观察板件工作是否正常，信号有无异常；

四、通过软件停止时钟工作，观察pmc模块工作的时候，信号是否仍然出错，上位机显示的数据是否跳变；

五、启动pmc模块，保持电机0速励磁工况,测量直流母线上的共模电流，观察共模电流是否平稳，结合上述步骤综合定位问题所在地。

本发明的优点在于：本设计通过排除法的逻辑原则监测电磁干扰的问题所在，进一步提出解决方案，通过增设y电容，相当于增设了电容模组对大地的共模滤波，同时滤波能够去除共模骚扰电压，将直流母线共模电流被压制到1a以下，从而改善检测电压波形，使得采集的信号无跳动，问题得到有效解决。

附图说明

图1为本发明中的监测电路的电路图；

图2为本发明中的解决方案的电路图图一；

图3为本发明中的解决方案的电路图图二；

图4为本发明中的解决方案的电路图。

图中：1、变桨系统；11、pmm模块；12、pmc模块；2、上位机；3、电容模组；4、电机；5、电源；6、共模阻抗；7、y电容。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

一种风力发电变桨距的电磁干扰的电路系统，包括变桨系统1，所述变桨系统1中包括pmm模块5，所述pmm模块5输入连接电源5，所述变桨系统1中的pmm模块5通过通讯电缆连接上位机2，所述变桨系统1中还包括pmc模块12，所述pmm模块5通过直流母线连接pmc模块12，所述变桨系统1中的pmc模块12连接电机4，所述直流母线连接电容模组3，所述pmm模块5通过通讯排线连接电容模组3。

具体的，风力发电变桨系统1中pmm模块11是电源管理模块,同时负责电源的整流;pmc模块12是逆变控制模块,负载为电机4;pmm和pmc之间是直流母线,+-极通过两根动力电缆连接到电容模组3的+-极;电容模组3的电压、温度等检测数据通过通讯排线把信号上传至pmm模块11,然后处理后上传至上位机2。

一种风力发电变桨距的电磁干扰的电路系统的诊断方法，诊断方法包括以下流程：

一、将pmc模块12设置处于逆变工作并将电机4处于0速励磁时，检测上位机62的电压、温度信号，观察是否产生跳变的现象，报出故障；

二、将igbt处于不工作状态，观察跳变现象是否消失，上位机2的数据是否正常；

三、利用一块同批次的检测电路板，布置于外部裸露空间，使用独立电源,其他电气连接模拟内部的检测板，通过测试，观察板件工作是否正常，信号有无异常；

四、通过软件停止时钟工作，观察pmc模块12工作的时候，信号是否仍然出错，上位机2显示的数据是否跳变；

五、启动pmc模块12，保持电机4的0速励磁工况,测量直流母线上的共模电流，观察共模电流是否平稳，结合上述步骤综合定位问题所在地。

具体的，本实施例的使用逻辑如下：当pmc模块12逆变工作并处于电机4的0速励磁时，上位机2检测到的电压、温度信号会产生跳变的现象，报出故障,数据位错误，影响正常监测功能，而igbt不工作时，现象消失，数据正常。

此时可判断电磁干扰可以有两种方式影响到检测电路,空间辐射或者线缆传导。首先，变桨系统1和电容模组3两种产品都是金属机柜，屏蔽性能良好,而且每一个电容小模块都自带金属外壳并接地，初步判断空间辐射的可能性会很小，为了排除这种可能性，找了一块同批次的检测电路板，布置于外部裸露空间，使用独立电源,其他电气连接模拟内部的检测板，通过测试，板件工作正常，信号无异常。

从此可以断定，干扰途径是直流电缆，通过电缆传导过来的。但考虑到板件本身的时钟信号工作频率很高，为了进一步排除这种高频率的影响，通过软件停止时钟工作，发现pmc模块12工作的时候，信号仍然出错，并且上位机2显示数据跳变，这时候上位机2检测电压信号非常不稳定，是不正常的现象。所以就更加确定直流电缆传导是产生电磁干扰的唯一途径。

接下来，启动pmc模块12，保持电机20速励磁工况,测量直流母线上的共模电流，共模电流非常不平稳，呈现典型振铃周期性跳变，频率大概在2.5k，峰值大概在25a。

当igbt工作时，由于开关管快速动作，导致电容模组3+-极对pe产生很大的共模电压，从而产生强烈的电磁干扰现象导致板件极监测电路工作环境异常，数据出错，问题从此定位。

具体的，解决方法为，pmm模块5至电容模组3的直流母线上增设有共模阻抗6，如磁环，增加磁阻，如图2所示，抑制共模电流。

进一步的，电容模组3电极和参考大地pe间增设有y电容7。增设y电容7，相当于增设了电容模组3+-对大地的共模滤波，滤波能够去除共模骚扰电压。此时，控制igbt模块在工作状态，直流母线共模电流被压制到1a以下，从而改善检测电压波形，使得采集的信号无跳动，问题得到有效解决。

增设元器件为共模阻抗6和y电容7的一种或全部。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。