多变流器风力发电机抑制共模电流的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种多变流器风力发电机抑制共模电流的方法及其装置。风力发电机具有多套绕组，每一台变流器连接一套对应的绕组。该方法包括：采样获得多台变流器预定时间间隔的多个共模电流值；基于变流器的PWM工作周期、预定时间间隔及变流器的台数以及采集到的多台变流器的多个共模电流值来确定PWM工作移相的时间间隔；基于PWM工作移相的时间间隔来确定每一台变流器抑制共模电流的对应PWM工作移相时间；以及基于每一台变流器的对应PWM工作移相时间来对每一台变流器的PWM信号进行移相控制。从而，能够有效地抑制多台变流器产生的共模电流。生的共模电流。生的共模电流。

【技术实现步骤摘要】
多变流器风力发电机抑制共模电流的方法及其装置


[0001]本专利技术实施例涉及风力发电
，尤其涉及一种多变流器风力发电机抑制共模电流的方法及其装置。

技术介绍

[0002]随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。伴随着风电技术的不断发展，风力发电机组在电力系统中的应用日益增加。风力发电机组是将风能转化为电能的大型设备，通常设置于风能资源丰富的地区。
[0003]风力发电机变流器是风力发电机组的核心部件之一，近年来随着风力发电机组特别是海上风力发电机组功率的增加，越来越多的大功率发电机采用多绕组连接多变流器的设计方案。而变流器运行时都会产生共模电流，大的共模电流会使风力发电机轴电流变大，降低电机轴承可靠性，还会使整机系统电磁兼容性能变差，个别甚至会在连接不好的地方产生打火现象，进而影响整个风力发电机组的运行安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种多变流器风力发电机抑制共模电流的方法及其装置，能够有效地抑制多台变流器产生的共模电流。
[0005]本专利技术实施例的一个方面提供一种多变流器风力发电机抑制共模电流的方法。所述风力发电机具有多套绕组，每一台变流器连接一套对应的绕组。所述方法包括：采样获得多台所述变流器预定时间间隔的多个共模电流值；基于所述变流器的PWM工作周期、所述预定时间间隔及所述变流器的台数以及采集到的多台所述变流器的多个共模电流值来确定PWM工作移相的时间间隔；基于所述PWM工作移相的时间间隔来确定每一台所述变流器抑制共模电流的对应PWM工作移相时间；以及基于每一台所述变流器的对应PWM工作移相时间来对每一台所述变流器的PWM信号进行移相控制。
[0006]本专利技术实施例的另一个方面还提供一种多变流器风力发电机抑制共模电流的装置。所述装置包括风力发电机及多台变流器。所述风力发电机具有多套绕组。每一台所述变流器连接一套对应的绕组，每一台所述变流器包括控制器，每一台所述变流器的控制器分别采集各自预定时间间隔的多个共模电流值。其中一台所述变流器的控制器作为主控制器，其他变流器的控制器作为辅控制器，其他所述辅控制器分别将采集的共模电流值传递给所述主控制器，所述主控制器基于获得的共模电流值计算获得PWM工作移相的时间间隔，并将所述PWM工作移相的时间间隔传递给其他所述辅控制器，所述主控制器和其他所述辅控制器基于所述PWM工作移相的时间间隔来设置各自变流器的PWM工作移相时间。
[0007]本专利技术一个或多个实施例的多变流器风力发电机抑制共模电流的方法及其装置仅通过控制方式的变化，降低了变流器整体共模电流，减少了轴电流对轴承的影响，改善了风力发电机组整体的电磁兼容环境。
附图说明
[0008]图1为本专利技术一个实施例的多变流器风力发电机抑制共模电流的方法的流程图；
[0009]图2为本专利技术一个实施例的基于变流器的PWM工作周期、预定时间间隔及变流器的台数以及采集到的多台变流器的多个共模电流值来确定PWM工作移相的时间间隔的具体步骤；
[0010]图3为本专利技术一个实施例的多变流器风力发电机抑制共模电流的装置的示意性框图。
具体实施方式
[0011]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本专利技术相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置的例子。
[0012]在本专利技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。除非另作定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0013]本专利技术实施例提供了一种多变流器风力发电机抑制共模电流的方法。风力发电机具有多套绕组，每一台变流器连接一套对应的绕组。在一些实施例中，每一台变流器的设计和容量相同，每一台变流器连接的绕组具有对称性。
[0014]图1揭示了本专利技术一个实施例的多变流器风力发电机抑制共模电流的方法的流程图。如图1所示，本专利技术一个实施例的多变流器风力发电机抑制共模电流的方法可以包括步骤S1至步骤S4。
[0015]在步骤S1中，采样获得多台变流器预定时间间隔T的多个共模电流值。
[0016]多台变流器例如包括N台，N台变流器中每台变流器分别标识为1、2、
…
、N，将N台变流器PWM工作周期信号同步。运行采样取得预定时间间隔为T的共模电流值共S个。
[0017]在步骤S2中，可以基于变流器的PWM工作周期P、预定时间间隔T及变流器的台数N以及步骤S1中采集到的多台变流器的多个共模电流值来确定PWM工作移相的时间间隔Td。
[0018]图2揭示了本专利技术一个实施例的基于变流器的PWM工作周期P、预定时间间隔T及变流器的台数N以及步骤S1中采集到的多台变流器的多个共模电流值来确定PWM工作移相的
时间间隔Td的具体步骤。如图2所示，在一些实施例中，步骤S2可以进一步包括步骤S21至步骤S23。
[0019]步骤S21：将采集到的每台变流器的多个共模电流值按照时间先后顺序分别进行如下标识：
[0020]X
(i
‑
1)
·
S+1
,X
(i
‑
1)
·
S+2
,X
(i
‑
1)
·
S+3
,
…
,X
(i
‑
1)
·
S+S
，
[0021]其中，i表示当前变流器编号。
[0022]步骤S22：在整数d取值从1到P
÷
T
÷
N范围内计算多台变流器共模电流交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多变流器风力发电机抑制共模电流的方法，所述风力发电机具有多套绕组，每一台变流器连接一套对应的绕组，其特征在于：其包括：采样获得多台所述变流器预定时间间隔的多个共模电流值；基于所述变流器的PWM工作周期、所述预定时间间隔及所述变流器的台数以及采集到的多台所述变流器的多个共模电流值来确定PWM工作移相的时间间隔；基于所述PWM工作移相的时间间隔来确定每一台所述变流器抑制共模电流的对应PWM工作移相时间；以及基于每一台所述变流器的对应PWM工作移相时间来对每一台所述变流器的PWM信号进行移相控制。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：每一台所述变流器的设计和容量相同，每一台所述变流器连接的绕组具有对称性。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：多台所述变流器的PWM工作周期信号同步。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基于所述变流器的PWM工作周期、所述预定时间间隔及所述变流器的台数以及采集到的多台所述变流器的多个共模电流值来确定PWM工作移相的时间间隔包括：步骤a：将每台所述变流器的多个共模电流值按照时间先后顺序分别进行如下标识：X
(i
‑
1)
·
S+1
,X
(i
‑
1)
·
S+2
,X
(i
‑
1)
·
S+3
,
…
,X
(i
‑
1)
·
S+S
，其中，i表示当前变流器编号；步骤b：在整数d取值从1到P
÷
T
÷
N范围内计算多台变流器共模电流交错相加平方和数的平均值G
d
，其中，P为所述变流器的PWM工作周期，T为所述预定时间间隔，N为所述变流器的台数，S为采集的每一台所述变流器的共模电流值的个数，不同下标的X表示相应采样时间点下的相应变流器的共模电流值；步骤c：基于步骤b中计算获得的多台变流器共模电流交错相加平方和数的平均值G
d
来确定所述PWM工作移相的时间间隔。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤c包括：在步骤b中计算获得的多台变流器共模电流交错相加平方和数的平均值G
d
中找到多台变流器共模电流交错相加平方和数的平均值G
d
最小时对应的值dMin；及基于所述值dMin及所述预定时间间隔来计算所述PWM工作移相的时间间隔Td。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述PWM工作移相的时间间隔Td等于所述值dMin与所述预定时间间隔T的乘积。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李开旭，刘嘉明，付厚，吴立建，李爽，王思奇，杨帅，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：