双馈风力发电系统、双馈变流器及其机侧停机控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种双馈风力发电系统、双馈变流器及其机侧停机控制方法，该方法在双馈变流器处于正常并网运行状态下接收到停机指令后，先控制其功率指令为零，然后判断其定子电流是否小于等于预设安全电流；若定子电流小于等于预设安全电流，才控制定子接触器分闸；并在定子接触器分闸成功后，再控制机侧变流器封波停机。因此，即便面临机侧变流器控制异常，导致功率指令给定虽然为0、但定子可能存在大电流的情况，也不会在此状态下强行分断定子接触器，而是先对定子电流进行判断，只有定子电流小于等于预设安全电流时，才控制双馈变流器的定子接触器分闸，进而能够避免由于大电流不安全分闸而导致的定子接触器拉弧黏连。

【技术实现步骤摘要】
双馈风力发电系统、双馈变流器及其机侧停机控制方法
本专利技术涉及风力发电
，特别涉及一种双馈风力发电系统、双馈变流器及其机侧停机控制方法。
技术介绍
风力发电作为清洁、丰富、可再生的能源，日益受到各界广泛重视，特别是在近年得到了迅猛发展，而目前，双馈风力发电系统以其变流器、电机等成本的优势，被广泛应用于大型风场，使双馈风力发电技术成为应用最为广泛的风力发电技术之一。随着技术进步，整机机组容量不断提高，其涉及到的双馈变流器的电流保护值也在不断增大；因此，机组严重故障下继续依赖于过压过流保护，则可能会存在延迟，起不到关键器件的保护功能。进而，在双馈变流器的设计阶段，尤其是在其机侧停机逻辑的设计阶段，就应该规避一些可能存在的异常情况所将导致的严重故障发生，以确保其机侧能够安全可靠的停机。而目前双馈变流器的机侧停机逻辑中，容易出现大电流下定子接触器不安全分闸的情况，此问题尚待解决。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种双馈风力发电系统、双馈变流器及其机侧停机控制方法，以避免其机侧停机逻辑中出现定子接触器不安全分闸的情况。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术实施例第一方面提供了一种双馈变流器的机侧停机控制方法，包括：在所述双馈变流器处于正常并网运行状态下接收到停机指令，控制所述双馈变流器的功率指令为零；判断所述双馈变流器的定子电流是否小于等于预设安全电流；若所述定子电流小于等于所述预设安全电流，则控制所述双馈变流器的定子接触器分闸；在所述定子接触器分闸成功后，控制所述双馈变流器的机侧变流器封波停机。优选的，所述预设安全电流为：所述定子接触器可实现安全分闸的最大电流。优选的，在判断所述双馈变流器的定子电流是否小于等于预设安全电流之后，还包括：若所述定子电流大于所述预设安全电流，则控制所述机侧变流器封波后，再控制所述定子接触器分闸。优选的，在所述定子接触器分闸成功后，还包括：判断所述机侧变流器是否处于发波运行状态；若所述机侧变流器处于发波运行状态，则控制所述机侧变流器在预设时长内持续为电机转子通入励磁电流、建立定子端电压；之后，再执行控制所述双馈变流器的机侧变流器封波停机的步骤。优选的，所述预设时长为100ms。优选的，控制所述双馈变流器的功率指令为零，包括：控制所述双馈变流器的有功功率指令和无功功率指令分别逐渐缓减至零；判断所述有功功率指令和所述无功功率指令是否均缓减至零；若所述有功功率指令和所述无功功率指令均缓减至零，则执行判断所述双馈变流器的定子电流是否小于等于预设安全电流的步骤。优选的，在控制所述定子接触器分闸之后，还包括：判断所述定子接触器是否分闸成功；若所述定子接触器分闸不成功，则生成相应的故障信号，并控制所述双馈变流器的框架断路器分断、所述双馈变流器封波停机。本专利技术第二方面还提供一种双馈变流器，包括：主电路、定子接触器、网侧接触器、框架断路器以及中央控制单元；所述主电路的机侧与所述风力发电机组的转子绕组相连；所述主电路的网侧连接所述网侧接触器的一端；所述定子接触器的一端连接所述风力发电机组的定子绕组；所述定子接触器的另一端与所述网侧接触器的另一端，分别连接所述框架断路器的输入端；所述框架断路器的输出端用于连接电网和/或负载；所述中央控制单元控制所述主电路运行以及所述定子接触器、所述网侧接触器和所述框架断路器的通断，并用于执行如上述任一项所述的双馈变流器的机侧停机控制方法。优选的，所述主电路包括：机侧变流器、网侧变流器和直流电路；所述机侧变流器的交流侧，作为所述主电路的机侧，与所述风力发电机组的转子绕组相连；所述机侧变流器的直流侧通过所述直流电路连接所述网侧变流器的直流侧；所述网侧变流器的交流侧，作为所述主电路的网侧，连接所述网侧接触器。本专利技术第三实施例还提供一种双馈风力发电系统，包括：风机主控制器、风力发电机组及如上述第二方面所述的双馈变流器；所述风力发电机组通过所述双馈变流器连接电网和/或负载；所述风机主控制器用于控制所述风力发电机组运行。优选的，所述双馈变流器与电网和/或负载还设置有相应的变压器。本专利技术提供的双馈变流器的机侧停机控制方法，其在双馈变流器处于正常并网运行状态下接收到停机指令后，先控制双馈变流器的功率指令为零，然后判断双馈变流器的定子电流是否小于等于预设安全电流；若定子电流小于等于预设安全电流，才控制双馈变流器的定子接触器分闸；并在定子接触器分闸成功后，再控制双馈变流器的机侧变流器封波停机。因此，即便面临机侧变流器控制异常，导致功率指令给定虽然为0、但定子可能存在大电流的情况，也不会在此状态下强行分断定子接触器，而是先对定子电流进行判断，只有定子电流小于等于预设安全电流时，才控制双馈变流器的定子接触器分闸，进而避免了由于大电流不安全分闸而导致的定子接触器拉弧黏连。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种双馈风力发电系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种双馈变流器的机侧停机控制方法的一种流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种双馈变流器的机侧停机控制方法的另一种流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种双馈变流器的机侧停机控制方法的另一种流程图；图5为本专利技术另一实施例提供的一种双馈变流器的机侧停机控制方法的部分流程图；图6为本专利技术另一实施例提供的一种双馈变流器的机侧停机控制方法的另一种流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利技术实施例提供一种双馈变流器的机侧停机控制方法，以避免其机侧停机逻辑中出现定子接触器不安全分闸的情况。该双馈变流器的结构图如图1所示，其具体包括：机侧变流器、网侧变流器、直流电路、定子接触器K1、网侧接触器K2以及框架断路器Q1；其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双馈变流器的机侧停机控制方法，其特征在于，包括：/n在所述双馈变流器处于正常并网运行状态下接收到停机指令，控制所述双馈变流器的功率指令为零；/n判断所述双馈变流器的定子电流是否小于等于预设安全电流；/n若所述定子电流小于等于所述预设安全电流，则控制所述双馈变流器的定子接触器分闸；/n在所述定子接触器分闸成功后，控制所述双馈变流器的机侧变流器封波停机。/n

【技术特征摘要】
1.一种双馈变流器的机侧停机控制方法，其特征在于，包括：
在所述双馈变流器处于正常并网运行状态下接收到停机指令，控制所述双馈变流器的功率指令为零；
判断所述双馈变流器的定子电流是否小于等于预设安全电流；
若所述定子电流小于等于所述预设安全电流，则控制所述双馈变流器的定子接触器分闸；
在所述定子接触器分闸成功后，控制所述双馈变流器的机侧变流器封波停机。


2.根据权利要求1所述的双馈变流器的机侧停机控制方法，其特征在于，所述预设安全电流为：所述定子接触器可实现安全分闸的最大电流。


3.根据权利要求1所述的双馈变流器的机侧停机控制方法，其特征在于，在判断所述双馈变流器的定子电流是否小于等于预设安全电流之后，还包括：
若所述定子电流大于所述预设安全电流，则控制所述机侧变流器封波后，再控制所述定子接触器分闸。


4.根据权利要求1-3任一项所述的双馈变流器的机侧停机控制方法，其特征在于，在所述定子接触器分闸成功后，还包括：
若所述机侧变流器处于发波运行状态，则控制所述机侧变流器在预设时长内持续为电机转子通入励磁电流、建立定子端电压；之后，再执行控制所述双馈变流器的机侧变流器封波停机的步骤。


5.根据权利要求4所述的双馈变流器的机侧停机控制方法，其特征在于，所述预设时长为100ms。


6.根据权利要求1-3任一项所述的双馈变流器的机侧停机控制方法，其特征在于，控制所述双馈变流器的功率指令为零，包括：
控制所述双馈变流器的有功功率指令和无功功率指令分别逐渐缓减至零；
判断所述有功功率指令和所述无功功率指令是否均缓减至零；
若所述有功功率指令和所述无功功率指令均缓减至零，则执行判断所述双馈变流器的定子电流是否小于等于预设安全电流的步骤。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，杨春源，孟祥志，汪令祥，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34