本实用新型专利技术为一种基于新型撬棒的低压穿越装置，主要包括双馈感应电机，新型撬棒电路，转子侧变换器，网侧变换器，直流侧及超级电容，变压器，直流母线电容，检测模块和控制模块。本装置用于双馈风力发电时电网电压跌落，保证风机不脱网运行。当电网电压发生跌落时新型撬棒电路投入使用，使得转子侧变换器的不可控时间减少，同时直流侧使用超级电容储能电路将过剩能量储存，直到故障切除再将能量释放，减轻损耗，避免直流侧过压损坏器件。该协同控制再电网发生故障时能够更好地实现过电压和过电流保护，实现低压穿越。
【技术实现步骤摘要】
一种基于新型撬棒的低压穿越装置
：本专利技术属于风力发电
，尤其涉及一种基于新型撬棒的低压穿越控制装置。技术背景：能源是人类生存和发展的重要物质基础，随着经济的迅猛发展，人类对能源的消费在逐年增加，常规能源面临日益耗竭的窘境，充分开发和利用可清洁能源是解决能源问题的不二选择。风能作为一种新能源，具有取之不尽、用之不竭、无污染、可再生的特点，这使得风力发电成为目前新能源发电技术中最成熟、开发规模最大、商业化发展最好的发电方式，受到世界各国的普遍重视。风力系统中常用双馈型风力发电机，对于双馈型风力发电机而言，由于其定、转子直接挂网，不能有效隔离与电网间的联系，双馈风电机组对电网故障非常敏感。在故障情况下，由于转子侧变换器和网侧变换器的容量较小，使得双馈风电机组的低压穿越能力较弱。为了电网的运行安全，我们要求风电机组具备一定的低压穿越能力。由于风力发电大多采用双馈型的发电机，定子与转子都与电网相连接，在并网发生故障时，定子两端电压发生跌落导致转子两端过电压和过电流，对设备造成损坏。在转子侧加入新型撬棒保护电路对转子进行过电压、过电流的保护。直流侧采用超级电容储能电路，当发生过压时，对器件进行保护并将多余能量储存起来，故障切除后再将能量释放出来以减少损耗。
技术实现思路
：为了解决上述现有的技术问题，本技术的目的是提供一种能够在电网发生故障时，能更好实现过电压和过电流保护，实现风机不脱网运行一段时间的装置，实现低压穿越技术。为实现上述的目的，本技术通过以下的技术方案实现：一种基于新型撬棒的低压穿越控制装置，包括双馈感应电机、三相电网、新型撬棒保护电路、转子侧变换器、网侧变换器、直流侧及超级电容、变压器、直流母线电容、检测模块和主控制模块，其中，检测模块包括电网电压电检测模块、电网电流检测模块和直流电压检测模块。所述新型撬棒保护电路连接双馈感应电机、转子侧变换器和主控制模块，所述的转子侧变换器连接双馈感应电机转子、新型撬棒保护电路、直流侧和主控制模块，所述的网侧变换器连接变压器、直流侧和主控制模块，所述的变压器连接电网和网侧变换器，所述的电网连接电网电压检测模块和电网电流检测模块、变压器，所述的电网电压电流检测模块、直流电压检测模块连接到主控制模块，所述主控制模块的输出端连接到新型撬棒保护电路、转子侧变换器、网侧变换器。作为优选，所述的新型撬棒保护电路采用的是主动式撬棒电路并联动态电阻，每一相由两个二极管连接组成，整个新型撬棒电路共由6个二极管，一个IGBT和一个卸荷电阻和一个动态电阻RPDR构成，用于电网电压发生跌落时短路转子侧变换器，断开其与双馈感应电机连接，以保护器件，实现低压穿越。作为优选，所述的直流侧采用超级电容储能电路与直流电容相连，用于储存发生电网电压跌落时的能量过剩，并在故障切除后释放储存的能量减少损耗，保护直流侧器件。作为优选，所述的转子侧变换器、网侧变换器的所有开关器件选用型号为CM200DY-34A的IGBT，新型撬棒保护电路中二极管选用型号为1N4005的二极管，开关器件选用型号为CM200DY-34A的IGBT。作为优选，所述的检测模块包括电网电压检测模块、电网电流检测模块和直流电压检测模块，控制模块包括驱动电路和DSP控制器；其中，所述电网电流检测模块采用CHB-25NP电流霍尔传感器；所述电网电压检测调理模块和直流电压检测模块均采用CHB-25NP电压霍尔传感器；所述驱动电路采用美国IR公司生产的IR2110驱动芯片；所述DSP采用TI公司生产的TMS320F28335作为主控芯片。与现有技术相比，本技术的有益效果：当传统撬棒电路投入时，双馈感应电机失去了控制作用，以鼠笼电机的方式运转，从电网中吸收感性无功功率，会加重电网电压的下降，不利于电网的恢复。传统的撬棒电路采用一个固定的阻值，很难兼顾对转子电流和直流母线电压的抑制以及对撬棒投入持续时间的控制，而新型撬棒保护电路很好的解决了这个问题。电网电压跌落过大时新型撬棒保护电路接入，转子侧变换器被短路，从而保护了转子侧变流器，同时又减少了转子侧变换器的不可控时间。超级电容储能电路储存故障时过剩的能量以防止过电压过电流损坏器件，并在故障切除后释放能量减少损耗。新型撬棒保护电路和超级电容能量储存电路用于双馈风力发电技术中，对双馈风力发电的稳定性和低压穿越能力提供了保障，使双馈风力发电机组在发生故障时能更好实现过电压和过电流保护。因此，在风机大功率发电且电网严重故障下时，投入使用新型撬棒电路，可以有效保护电机，更好的实现低压穿越的功能。附图说明：附图1是本技术的结构示意图。附图2是本技术的系统控制图。具体实施方式：下面结合附图2对本技术作进一步的详细说明：包括三相电网(1)、电网电压检测模块(2)、电网电流检测模块(3)、直流电压检测模块(12)、网侧驱动电路(10)、转子侧驱动电路(11)、网侧变压器(9)、转子侧变换器(6)、网侧变换器(5)、双馈感应电机(8)、直流侧(4)、新型撬棒保护电路(7)和主控制模块(13)，其中所述新型撬棒保护电路与双馈感应电机和转子侧变换器相连接，所述转子侧变换器输出端与双馈感应电机和新型撬棒保护电路相连接，所述的网侧变换器与变压器和直流侧连接，所述的变压器与三相电网连接，所述检测模块中的电网电流检测模块检测三相电网电流、电网电压检测模块检测三相电网电压、直流电压检测模块检测直流电压，通过转子侧驱动电路和网侧驱动电路控制新型撬棒保护电路、转子侧变流器、电网侧变流器开关器件的通断，实现风电场在电网电压跌落时风机不脱网运行，实现低压穿越。遵从本技术的方案，本实施例的一种基于新型撬棒的低压穿越装置具体包括：三相电网(1)、电网电压检测模块(2)、电网电流检测模块(3)、直流电压检测模块(12)、网侧驱动电路(10)、转子侧驱动电路(11)、网侧变压器(9)、转子侧变换器(6)、网侧变换器(5)、双馈感应电机(8)、直流侧(4)、新型撬棒保护电路(7)和主控制模块(13)。其中：所述新型撬棒保护电路(7)与双馈感应电机(8)和转子侧变换器(6)相连接，转子侧变换器(6)与双馈感应电机(8)和新型撬棒电路(7)相连，转子侧变换器(6)与直流侧(4)连接，网侧变换器(5)与直流侧(4)连接、网侧变压器(9)连接；所述网侧变压器(9)与三相电网(1)和网侧变换器(5)连接。利用电网电流检测模块(3)检测电网的电流，将检测后的所有电流信号送给DSP控制器(13)；利用直流电压检测模块(12)检测直流侧(4)电压，电网电压检测模块(2)检测电网的电压，再将检测后的电压信号送给DSP控制器(13)；送入DSP控制器(13)的信号在控制器内部进行处理，输出需要的指令信号，再接到IR2110网侧驱动电路(10)、转子侧驱动电路(11)，转换成新型撬棒保护电路(7)、转子侧变换器(6)、网侧变换器(5)开关器件的驱动信号控制其通断，实现本技术一种基于新型撬棒的低压穿越装置的电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于新型撬棒的低压穿越装置，其特征在于，包括三相电网（1）、电网电压检测模块（2）、电网电流检测模块（3）和直流电压检测模块（12）、网侧驱动电路（10）、转子侧驱动电路（11）、网侧变压器（9）、转子侧变换器（6）、网侧变换器（5）、双馈感应电机（8）、直流侧（4）、新型撬棒保护电路（7）和主控制模块（13），其中检测模块包括电网电压检测模块（2）电网电流检测模块（3）和直流电压检测模块（12），驱动电路包括转子侧驱动电路（11）、网侧驱动电路（10），所述新型撬棒保护电路（7）直接连接双馈感应电机（8）和转子侧变换器（6），所述转子侧变换器（6）连接双馈感应电机（8），新型撬棒保护电路（7）和直流侧（4），所述的网侧变换器（5）连接直流侧（4）和网侧变压器（9），所述直流侧（4）连接转子侧变换器（6）和网侧变换器（5），所述网侧变压器（9）连接三相电网（1）和网侧变换器（5），所述三相电网（1）连接电网电压检测模块（2）、电网电流检测模块（3）和网侧变压器（9），所述的电网电压检测模块（2）和电网电流检测模块（3）和直流电压检测模块（12）的输出端连接到主控制模块（13），所述的主控制模块（13）的输出端连接到新型撬棒保护电路（7），通过转子侧驱动电路（11）和网侧驱动电路（10）驱动转子侧变换器（6）和网侧变换器（5）的开关元件。/n...
【技术特征摘要】
1.一种基于新型撬棒的低压穿越装置，其特征在于，包括三相电网（1）、电网电压检测模块（2）、电网电流检测模块（3）和直流电压检测模块（12）、网侧驱动电路（10）、转子侧驱动电路（11）、网侧变压器（9）、转子侧变换器（6）、网侧变换器（5）、双馈感应电机（8）、直流侧（4）、新型撬棒保护电路（7）和主控制模块（13），其中检测模块包括电网电压检测模块（2）电网电流检测模块（3）和直流电压检测模块（12），驱动电路包括转子侧驱动电路（11）、网侧驱动电路（10），所述新型撬棒保护电路（7）直接连接双馈感应电机（8）和转子侧变换器（6），所述转子侧变换器（6）连接双馈感应电机（8），新型撬棒保护电路（7）和直流侧（4），所述的网侧变换器（5）连接直流侧（4）和网侧变压器（9），所述直流侧（4）连接转子侧变换器（6）和网侧变换器（5），所述网侧变压器（9）连接三相电网（1）和网侧变换器（5），所述三相电网（1）连接电网电压检测模块（2）、电网电流检测模块（3）和网侧变压器（9），所述的电网电压检测模块（2）和电网电流检测模块（3）和直流电压检测模块（12）的输出端连接到主控制模块（13），所述的主控制模块（13）的输出端连接到新型撬棒保护电路（7），通过转子侧驱动电路（11）和网侧驱动电路（10）驱动转子侧变换器（6）和网侧变换器（5）的开关元件。
2.根据权利要求1所述的一种基于新型撬棒的低压穿越装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文娟，郑莹，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23
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