專利名稱：一種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備的控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電カ系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及ー種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備的控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前我國的風(fēng)カ發(fā)電已經(jīng)進(jìn)入了ー個大規(guī)模發(fā)展階段，為保證電カ系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，要求并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組必須具備低電壓穿越能力，即在電網(wǎng)發(fā)生一定程度的擾動或故障時，風(fēng)電機(jī)組仍能夠保持并網(wǎng)運(yùn)行，避免大面積脫網(wǎng)對電網(wǎng)造成沖擊。IEC標(biāo)準(zhǔn)推薦采用基于阻抗分壓原理的斷路器投切電抗器式電壓跌落裝置，在風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)實際產(chǎn)生電壓跌落，檢測風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越能力。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越控制系統(tǒng)及其控制方法，用于控制電壓跌落發(fā)生裝置，在風(fēng)電場對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行低電壓穿越能力測試。本發(fā)明提供的一種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備的控制系統(tǒng)，所述測試設(shè)備為電壓跌落裝置，包括開關(guān)柜和電抗器；其改進(jìn)之處在干，所述控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)；所述中央處理系統(tǒng)分別與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)連接。其中，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括就地監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；所述就地監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)分別與所述中央處理系統(tǒng)連接。其中，所述就地監(jiān)控系統(tǒng)包括安全鏈系統(tǒng)、狀態(tài)信號指示系統(tǒng)和電抗器測溫系統(tǒng)；所述安全鏈系統(tǒng)用于斷開所述控制系統(tǒng)與電網(wǎng)間的供電開關(guān)；所述狀態(tài)信號指示系統(tǒng)用于判斷所述測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；所述電抗器測溫系統(tǒng)通過3路紅外線測溫探頭實時監(jiān)測電抗器的溫度。其中，所述狀態(tài)信號指示系統(tǒng)通過判斷開關(guān)柜組合中開關(guān)的分合位置，確定測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；所述測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括進(jìn)集裝箱操作狀態(tài)、風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備并網(wǎng)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)和系統(tǒng)緊急停止?fàn)顟B(tài)。其中，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過服務(wù)器和液晶屏實現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)測；所述液晶屏實時顯示電網(wǎng)電壓二次值、風(fēng)電機(jī)組的機(jī)端電壓二次值和電抗器的實時溫度；當(dāng)安全出現(xiàn)故障時，所述液晶屏彈出緊急事項報警框，警示操作人員立即停止試驗，進(jìn)行安全檢查。其中，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲與導(dǎo)出、數(shù)據(jù)分析與輸出功能；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集風(fēng)電機(jī)組的電氣量與狀態(tài)量，并傳給所述中央處理系統(tǒng)。其中，所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)從所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述監(jiān)控系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理與邏輯控制，并與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測試數(shù)據(jù)及三遙信息的交互傳輸。其中，中央處理系統(tǒng)的邏輯包括進(jìn)集裝箱操作控制邏輯、風(fēng)電機(jī)組準(zhǔn)備并網(wǎng)控制邏輯、風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制邏輯和啟動電壓跌落測試控制邏輯；所述中央處理系統(tǒng)依據(jù)設(shè)定參數(shù)，判斷所述測試設(shè)備的狀態(tài)，通過邏輯控制將所述測試設(shè)備調(diào)整至風(fēng)電機(jī)組電壓跌落的狀態(tài)。其中，所述中央處理系統(tǒng)包括智能控制器；所述智能控制器采用Renesas公司エ業(yè)級32位總線微控制器。
本發(fā)明基于另一目的提供的一種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方法，其改進(jìn)之處在于，進(jìn)行測試時，所述中央處理系統(tǒng)控制開關(guān)柜組合，通過控制斷路器實現(xiàn)限流電抗器與短路電抗器的投入與退出，將風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)改為電壓跌落的狀態(tài)，并通過所述就地監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控開關(guān)柜組合的運(yùn)行狀態(tài)、電抗器實時溫度、安全鏈系統(tǒng)狀態(tài)和狀態(tài)信號指示，并將監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳給所述中央處理系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集風(fēng)電機(jī)組的測試數(shù)據(jù)并傳給所述中央處理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)分析，判斷風(fēng)電機(jī)組是否具備低電壓穿越能力。其中，所述中央處理系統(tǒng)控制開關(guān)柜組合的過程中，中央處理系統(tǒng)先判斷測試設(shè)備的狀態(tài)，通過邏輯控制，將風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)調(diào)整為電壓跌落狀態(tài)。其中，所述測試設(shè)備狀態(tài)分為進(jìn)集裝箱操作狀態(tài)、風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備并網(wǎng)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)和系統(tǒng)緊急停止?fàn)顟B(tài)。其中，所述邏輯控制包括對于進(jìn)集裝箱操作控制邏輯斷開斷路器CB3、CB2和CBl ;斷開隔離刀閘S2和SI ；閉合接地刀閘G2和Gl ;且閉合斷路器CB2和CBl ;對于風(fēng)電機(jī)組準(zhǔn)備并網(wǎng)控制邏輯斷開接地刀閘G2和Gl ；斷開斷路器CB3、CB2和CBl ;閉合隔離刀閘S2和SI ;且閉合斷路器CB2 ；對于風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制邏輯斷開斷路器CB3;且閉合斷路器CBl ；對于啟動電壓跌落控制邏輯延時啟動測試時間tl ；斷開斷路器CB2 ；延時限流電抗器投入時間t2 ;閉合斷路器CB3 ；延時短路電抗器投入時間t3 ；斷開斷路器CB3 ；
延時限流電抗器退出時間t4 ;且閉合斷路器CB2。與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的有益效果為( I)控制系統(tǒng)自動化程度高。系統(tǒng)通過邏輯操作，實現(xiàn)不同測試階段的自動控制，整個測試過程簡易高效，可有效避免人為誤操作，降低測試風(fēng)險。(2)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)?？刂葡到y(tǒng)對測試設(shè)備中開關(guān)柜組合、電抗器組合等關(guān)鍵部件的實時運(yùn)行監(jiān)控，可靠預(yù)防運(yùn)行故障，提高測試設(shè)備穩(wěn)定性。(3)控制系統(tǒng)具備極強(qiáng)的安全防護(hù)功能。控制系統(tǒng)設(shè)計了嚴(yán)謹(jǐn)周密的安全鏈防護(hù)體系，通過狀態(tài)指示及安全鏈緊急停機(jī)的方式，從主動及被動兩方面均作了嚴(yán)格的安全防護(hù)措施。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)電機(jī)組電壓跌落裝置一次主接線圖。圖2為本發(fā)明提供的風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備的控制系統(tǒng)示意圖。圖3為本發(fā)明提供的智能控制器前面板設(shè)計。圖4為本發(fā)明提供的自動控制邏輯流程圖一。圖5為本發(fā)明提供的自動控制邏輯流程圖ニ。圖6為本發(fā)明提供的自動控制邏輯流程圖三。圖7為本發(fā)明提供的自動控制邏輯流程圖四。圖8為本發(fā)明提供的跌落測試動作時序圖。圖9為本發(fā)明提供的安全鏈系統(tǒng)邏輯圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。本實施例的風(fēng)電機(jī)組電壓跌落裝置一次主接線圖如圖I所示，其主要包括開關(guān)柜和電抗器，電抗器包括短路電抗器和限流電抗器。本實施例提供一種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備(即為電壓跌落裝置)的控制系統(tǒng)及其控制方法，對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行低電壓穿越能力測試。風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備的控制系統(tǒng)邏輯上包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、就地監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及中央處理系統(tǒng)等四個部分，如附圖2所示。中央處理系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、就地監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)連接；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集被測風(fēng)電機(jī)組的電氣量與狀態(tài)量；就地監(jiān)控系統(tǒng)對測試設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與指示；中央處理系統(tǒng)采集風(fēng)電機(jī)組及測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行集中運(yùn)算處理，同時與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測試數(shù)據(jù)及三遙信息的交互傳輸。其中I中央處理系統(tǒng)設(shè)計中央處理系統(tǒng)智能控制器實現(xiàn)測試設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和測試風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)信息的采集，通過對相應(yīng)信息的邏輯判斷與處理，實現(xiàn)測試設(shè)備智能邏輯控制。I. I中央處理系統(tǒng)智能控制器硬件設(shè)計
智能控制器硬件平臺核心采用先進(jìn)的Renesas公司エ業(yè)級32位總線微控制器，集成度高，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，功耗低?？刂破魇褂貌捎锚?dú)立的ADI公司14位A/D轉(zhuǎn)換采樣芯片，實現(xiàn)模擬量采集。結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，控制器內(nèi)部各板卡強(qiáng)弱電回路、開入開出回路合理布局，采用槽軌插拔式安裝，方便板卡的更換與維護(hù)。采用高屏蔽性的電位一體機(jī)箱，電氣隔離和電磁屏蔽設(shè)計符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保裝置的硬件系統(tǒng)具有極高的抗干擾能力。采用高分辨率液晶屏幕顯示，清晰度高，顯示內(nèi)容全面直觀；薄膜按鍵美觀耐用，使現(xiàn)場實時觀察、維護(hù)、操作方便可行。智能控制器前面板設(shè)計如附圖3所示。智能控制器性能參數(shù)如下I、通訊接 ロ RS232 ;2、6 路 0-100V 電壓信號； 3、6 路 4_20mA 電流信號；4、20路開關(guān)量輸入通道；5、36路開關(guān)量輸出通道；6、模擬采樣精度O. 5% ；7、通道階躍響應(yīng)時間<10ms ;通道同步時間〈1ms ；I. 2中央處理系統(tǒng)智能控制器軟件設(shè)計中央處理系統(tǒng)智能控制器軟件設(shè)計全面涵蓋了測試設(shè)備多方面的應(yīng)用需求，從安全、穩(wěn)定、便捷、實用等角度出發(fā)，從安全閉鎖防護(hù)到自動邏輯控制，都做了深入完善的架構(gòu)設(shè)計。為實現(xiàn)測試過程的自動化控制，智能控制器操作系統(tǒng)中嵌入了四組自動控制邏輯，包括“進(jìn)集裝箱操作控制邏輯”、“風(fēng)電機(jī)組準(zhǔn)備并網(wǎng)控制邏輯”、“風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制邏輯”、“啟動電壓跌落測試控制邏輯”。依據(jù)測試設(shè)定參數(shù)，自動控制系統(tǒng)判斷測試設(shè)備所處狀態(tài)，通過控制邏輯自動將測試設(shè)備調(diào)整至設(shè)定的運(yùn)行狀態(tài)，并最終自動完成整個低電壓穿越的測試過程。2就地監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計就地監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)與開關(guān)柜組合和電抗器的信息交互與控制。就地監(jiān)控系統(tǒng)包括安全鏈系統(tǒng)、狀態(tài)信號指示系統(tǒng)和電抗器測溫系統(tǒng)；就地監(jiān)控系統(tǒng)采集電壓跌落裝置中全部開關(guān)柜組合的開關(guān)位置，井能在就地對開關(guān)柜進(jìn)行獨(dú)立遙控操作。同吋，就地監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測開關(guān)柜絕緣氣體壓力、溫度、濕度等運(yùn)行參數(shù)，并可以對溫濕度進(jìn)行主動干預(yù)與調(diào)節(jié)，維護(hù)開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境。就地監(jiān)控系統(tǒng)的電抗器測溫系統(tǒng)，通過3路紅外線測溫探頭實時監(jiān)測電抗器的本體溫度。當(dāng)電抗器溫度超高后，就地監(jiān)控系統(tǒng)告警并自動終止測試設(shè)備運(yùn)行，保證電抗器運(yùn)行安全。其紅外測溫探頭的型號可為IRTP300MS-TR。就地監(jiān)控系統(tǒng)的安全鏈系統(tǒng)，包括4組自動電控門限開關(guān)與一組緊急停止按鈕。當(dāng)測試設(shè)備運(yùn)行時，任何誤操作觸發(fā)門限開關(guān)動作后，安全鏈系統(tǒng)立即啟動，斷開測試設(shè)備與電網(wǎng)間的供電開關(guān)，將測試設(shè)備從高壓電網(wǎng)中脫離，確保測試人員與測試設(shè)備的安全。緊急停止按鈕用于任何情況下的手動緊急切出操作，增加測試設(shè)備的安全可控性。安全鏈系統(tǒng)邏輯見附圖9。本實施例的門限開關(guān)型號為施耐德XCE-145。
就地監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計狀態(tài)信號指示系統(tǒng)，通過判斷開關(guān)柜組合中各個開關(guān)的分合位置，將測試設(shè)備分位四種運(yùn)行狀態(tài)，即“進(jìn)集裝箱操作狀態(tài)”、“風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備并網(wǎng)狀態(tài)”、“風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)”及“系統(tǒng)緊急停止?fàn)顟B(tài)”，井分別用綠閃、橙色、紅色以及紅閃四種信號燈分別指示，測試人員可以根據(jù)信號燈判斷測試所處的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，增強(qiáng)測試設(shè)備安全可視性。本實施例的狀態(tài)信號指示系統(tǒng)為信號指示燈，其型號為施耐德XVB-C。3遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括服務(wù)器和液晶顯示屏，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，測試人員可以在遠(yuǎn)離高壓測試設(shè)備的地方對測試設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測與控制，從地理隔離的層面保證了測試人員的絕對安全。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過RS232通訊模式與智能控制器交互通訊，通訊系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。為了減少高壓設(shè)備的電磁干擾對通訊設(shè)備的影響，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用了多模光纖作為傳輸媒介，徹底隔離電磁干擾，提高了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾性。 為カ爭操作便捷實用，遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件將控制系統(tǒng)中實時信息全部集成在一個主界面顯示。主界面中顯示的測試設(shè)備一次電路圖中，包含所有斷路器、隔離刀閘及接地刀閘的分合位置，每個開關(guān)位置均可以獨(dú)立遙控操作。主界面中還包括(I)實時顯示6路電壓二次值的對話框，其用于判斷電網(wǎng)電壓運(yùn)行水平；(2)實時顯示溫度的溫度框Tf T3，其用于監(jiān)控測試設(shè)備主要功能器件電抗器的實時溫度，防止其超溫?fù)p壞；(3)緊急事項報警框，用于監(jiān)視影響設(shè)備運(yùn)行安全的重要信號狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)安全故障時，報警框警示操作人員立即停止試驗，進(jìn)行安全檢查，確保測試設(shè)備運(yùn)行安全；(4)智能控制器軟件設(shè)計了獨(dú)立的控制對話框，以防止誤操作?？刂平缑嬷羞壿嬁刂撇糠职?種邏輯自動控制操作方式，分別執(zhí)行不同的自動邏輯控制，使測試設(shè)備自動完成整個測試動作。跌落測試參數(shù)設(shè)置框中，可以由操作員設(shè)定自動邏輯控制中各個時序的操作時長，方便進(jìn)行不同類型的跌落測試。4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要功能如下(I)數(shù)據(jù)采集。采用24位高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備，采樣率高達(dá)200KHz，采集設(shè)備配備16路采集通道，用以采集風(fēng)電機(jī)組電流、電壓、風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、槳矩角以及開關(guān)狀態(tài)等多種數(shù)據(jù)，依據(jù)采集數(shù)據(jù)的特征，采集通道可以分別獨(dú)立設(shè)置濾波器類型及通帶范圍。采集的數(shù)據(jù)可利用多窗ロ進(jìn)行監(jiān)視，具有移動光標(biāo)顯示數(shù)據(jù)功能。通過通道的數(shù)學(xué)計算，可顯示處理后的實時值、平均值、有效值等多種數(shù)據(jù)類型。(2)數(shù)據(jù)存儲與導(dǎo)出?？蛇x電平、時間、頻率為觸發(fā)信號，觸發(fā)記錄采集數(shù)據(jù)。觸發(fā)條件可選沿觸發(fā)、濾波沿觸發(fā)、脈沖寬度觸發(fā)、斜率觸發(fā)、窗觸發(fā)及窗與脈沖寬度組合等多種觸發(fā)方式。也可手動觸發(fā)。啟動文件存儲。文件可以多種格式輸出Text、Excel、Flexpro、Matlab、Famos、Wave等格式。存儲容量高達(dá)500GB。(3)數(shù)據(jù)分析與輸出。所有測試數(shù)據(jù)實時存儲，可以重放，選擇，分析，打印。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可為傳感器。根據(jù)上述控制系統(tǒng)，本實施例提出一種控制方案，進(jìn)行測試時，所述中央處理系統(tǒng)控制開關(guān)柜組合，通過控制斷路器實現(xiàn)限流電抗器與短路電抗器的投入與退出，在風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)制造出電壓跌落狀態(tài)，并通過所述就地監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控開關(guān)柜組合的運(yùn)行狀態(tài)、電抗器實時溫度、安全鏈系統(tǒng)狀態(tài)和狀態(tài)信號指示，并將監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳給所述中央處理系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集風(fēng)電機(jī)組的測試數(shù)據(jù)并傳給所述中央處理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)分析，判斷風(fēng)電機(jī)組是否具備低電壓穿越能力。中央處理系統(tǒng)控制開關(guān)柜組合的過程中，中央處理系統(tǒng)先判斷測試設(shè)備的狀態(tài)，通過邏輯控制調(diào)整至電壓跌落狀態(tài)。本實施例的測試設(shè)備分為進(jìn) 集裝箱操作狀態(tài)、風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備并網(wǎng)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)和系統(tǒng)緊急停止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)，中央處理系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的邏輯控制，用于模擬風(fēng)電場的電壓跌落，其邏輯控制如圖4-圖7所示，包括對于進(jìn)集裝箱操作控制邏輯斷開斷路器CB3、CB2和CBl ;斷開隔離刀閘S2和SI ；閉合接地刀閘G2和Gl ;且閉合斷路器CB2和CBl ;對于風(fēng)電機(jī)組準(zhǔn)備并網(wǎng)控制邏輯斷開接地刀閘G2和Gl ；斷開斷路器CB3、CB2和CBl ;閉合隔離刀閘S2和SI ;且閉合斷路器CB2;對于風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制邏輯斷開斷路器CB3;且閉合斷路器CBl;對于啟動電壓跌落控制邏輯延時啟動測試時間tl ；斷開斷路器CB2;延時限流電抗器投入時間t2 ;閉合斷路器CB3;延時短路電抗器投入時間t3 ；斷開斷路器CB3;延時限流電抗器退出時間t4 ;且閉合斷路器CB2。通過上述控制，電壓跌落裝置的電抗器動作時序如圖8所示。當(dāng)模擬出風(fēng)電場的電壓跌落的現(xiàn)象后，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集風(fēng)電機(jī)組的相關(guān)測試數(shù)據(jù)，包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)R點(diǎn)的三相電壓、三相電流，變流器直流側(cè)C點(diǎn)直流電壓，網(wǎng)側(cè)變流器L點(diǎn)三相電流、風(fēng)電機(jī)組出ロ處T點(diǎn)三相電壓、三相電流，非電量有風(fēng)速信號Vwind，風(fēng)電機(jī)組槳矩角，發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速ωΓ，風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)開關(guān)S的分合位置信號，通過數(shù)據(jù)分析，判斷風(fēng)電機(jī)組是否具備低電壓穿越能力。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍 當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.ー種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備的控制系統(tǒng)，所述測試設(shè)備為電壓跌落裝置，包括開關(guān)柜和電抗器；其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)；所述中央處理系統(tǒng)分別與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括就地監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；所述就地監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)分別與所述中央處理系統(tǒng)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述就地監(jiān)控系統(tǒng)包括安全鏈系統(tǒng)、狀態(tài)信號指示系統(tǒng)和電抗器測溫系統(tǒng)；所述安全鏈系統(tǒng)用于斷開所述控制系統(tǒng)與電網(wǎng)間的供電開關(guān)；所述狀態(tài)信號指示系統(tǒng)用于判斷所述測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；所述電抗器測溫系統(tǒng)通過3路紅外線測溫探頭實時監(jiān)測電抗器的溫度。
4.如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在干，所述狀態(tài)信號指示系統(tǒng)通過判斷開關(guān)柜組合中開關(guān)的分合位置，確定測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；所述測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括進(jìn)集裝箱操作狀態(tài)、風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備并網(wǎng)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)和系統(tǒng)緊急停止?fàn)顟B(tài)。
5.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過服務(wù)器和液晶屏實現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)測；所述液晶屏實時顯示電網(wǎng)電壓二次值、風(fēng)電機(jī)組的機(jī)端電壓二次值和電抗器的實時溫度；當(dāng)安全出現(xiàn)故障時，所述液晶屏彈出緊急事項報警框，警示操作人員立即停止試驗，進(jìn)行安全檢查。
6.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲與導(dǎo)出、數(shù)據(jù)分析與輸出功能；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集風(fēng)電機(jī)組的電氣量與狀態(tài)量，并傳給所述中央處理系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理系統(tǒng)根據(jù)從所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述監(jiān)控系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理與邏輯控制，并與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測試數(shù)據(jù)及三遙信息的交互傳輸。
8.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其特征在干，中央處理系統(tǒng)的邏輯包括進(jìn)集裝箱操作控制邏輯、風(fēng)電機(jī)組準(zhǔn)備并網(wǎng)控制邏輯、風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制邏輯和啟動電壓跌落測試控制邏輯；所述中央處理系統(tǒng)依據(jù)設(shè)定參數(shù)，判斷所述測試設(shè)備的狀態(tài)，通過邏輯控制將所述測試設(shè)備調(diào)整至風(fēng)電機(jī)組電壓跌落的狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求I、7或8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理系統(tǒng)包括智能控制器；所述智能控制器采用Renesas公司エ業(yè)級32位總線微控制器。
10.一種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在干，進(jìn)行測試時，所述中央處理系統(tǒng)控制開關(guān)柜組合，通過控制斷路器實現(xiàn)限流電抗器與短路電抗器的投入與退出，將風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)改為電壓跌落的狀態(tài)，并通過所述就地監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控開關(guān)柜組合的運(yùn)行狀態(tài)、電抗器實時溫度、安全鏈系統(tǒng)狀態(tài)和狀態(tài)信號指示，并將監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳給所述中央處理系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集風(fēng)電機(jī)組的測試數(shù)據(jù)并傳給所述中央處理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)分析，判斷風(fēng)電機(jī)組是否具備低電壓穿越能力。
11.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述中央處理系統(tǒng)控制開關(guān)柜組合的過程中，中央處理系統(tǒng)先判斷測試設(shè)備的狀態(tài)，通過邏輯控制，將風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)調(diào)整為電壓跌落狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述測試設(shè)備狀態(tài)分為進(jìn)集裝箱操作狀態(tài)、風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備并網(wǎng)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)和系統(tǒng)緊急停止?fàn)顟B(tài)。
13.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述邏輯控制包括對于進(jìn)集裝箱操作控制邏輯斷開斷路器CB3、CB2和CBl ;斷開隔尚刀閘S2和SI ；閉合接地刀閘G2和Gl ;且閉合斷路器CB2和CBl ;對于風(fēng)電機(jī)組準(zhǔn)備并網(wǎng)控制邏輯斷開接地刀閘G2和Gl ;斷開斷路器CB3、CB2和CBl ;閉合隔離刀閘S2和SI ;且閉合斷路器CB2 ；對于風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制邏輯斷開斷路器CB3;且閉合斷路器CBl ；對于啟動電壓跌落控制邏輯延時啟動測試時間tl ；斷開斷路器CB2 ；延時限流電抗器投入時間t2 ；閉合斷路器CB3 ；延時短路電抗器投入時間t3 ；斷開斷路器CB3 ；延時限流電抗器退出時間t4 ;且閉合斷路器CB2。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試設(shè)備的控制系統(tǒng)及其控制方法，測試設(shè)備為電壓跌落裝置，包括開關(guān)柜和電抗器；控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)；中央處理系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)連接。本發(fā)明在進(jìn)行測試時，中央處理系統(tǒng)控制開關(guān)柜組合，通過控制斷路器實現(xiàn)限流電抗器與短路電抗器的投入與退出，將風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)改為電壓跌落的狀態(tài)，并通過就地監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控開關(guān)柜組合的運(yùn)行狀態(tài)、電抗器實時溫度、安全鏈系統(tǒng)狀態(tài)和狀態(tài)信號指示，并將監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳給中央處理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集風(fēng)電機(jī)組的測試數(shù)據(jù)并傳給中央處理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)分析，判斷風(fēng)電機(jī)組是否具備低電壓穿越能力。本發(fā)明自動化程度高、穩(wěn)定性強(qiáng)。
文檔編號G05B23/02GK102830693SQ20121028576
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者孫勇, 王瑞明, 秦世耀, 陳晨, 王偉 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 中電普瑞張北風(fēng)電研究檢測有限公司, 國家電網(wǎng)公司