專利名稱：大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜，尤其是一種1. 5MW的大功率 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜。
背景技術(shù)：
控制柜是風(fēng)力發(fā)電機(jī)與交流電網(wǎng)之間的樞紐設(shè)備，是對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)和 運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)控的關(guān)鍵設(shè)備，目前，用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制柜多為將分列元件零星組裝， 不僅組裝維護(hù)困難，而且各分列元件之間容易產(chǎn)生相互之間的頻率干擾，尤其是在大功率 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，這種頻率干擾甚至?xí)绊懙斤L(fēng)力發(fā)電機(jī)正常工作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對目前分列元件組裝的控制柜用于大功率雙饋風(fēng)力發(fā) 電機(jī)時存在的組裝維護(hù)困難以及頻率干擾會影響到風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常工作的實(shí)際問題，提供 一種新的大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜，其特征 在于組合控制柜由開關(guān)柜、網(wǎng)側(cè)柜和轉(zhuǎn)子柜組成，其中a)開關(guān)柜中設(shè)有并列的避雷器支路⑴、充電支路(2)、網(wǎng)側(cè)輸入支路(3)和發(fā)電 機(jī)輸出支路(4)，開關(guān)柜中還設(shè)有制動回路(14)；網(wǎng)側(cè)柜中設(shè)有快速熔斷器組(5)、網(wǎng)側(cè)功 率模塊(6)、網(wǎng)側(cè)控制器(7)、網(wǎng)側(cè)電抗器⑶和接觸器(9)；轉(zhuǎn)子柜中設(shè)有轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊 (10)、轉(zhuǎn)子控制器(11)、轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12)和CROWBAR模塊(13)；b)開關(guān)柜中各支路開關(guān)的一端匯合后與組合控制柜外的交流電網(wǎng)連接，另一端分 別與各自對應(yīng)的電路連接，其中避雷器支路開關(guān)的另一端經(jīng)過避雷器接地，充電支路開關(guān) 的另一端經(jīng)過由三相整流電路V1和電容C1電阻R1和R2組成的充電電路后由網(wǎng)側(cè)的快速熔 斷器(5)與轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊(6)的直流側(cè)連接，同時，該充電電路(2)還與制動回路(14) 中直流端口的1腳和2腳連接；網(wǎng)側(cè)輸入支路開關(guān)的另一端與網(wǎng)側(cè)電抗器(8)輸入端連接； 發(fā)電機(jī)輸出支路開關(guān)的另一端與引入開關(guān)柜的發(fā)電機(jī)輸出端連接；c)網(wǎng)側(cè)柜中，網(wǎng)側(cè)電抗器⑶另一端的三相交流電各端分別與網(wǎng)側(cè)功率模塊(6) 中交流側(cè)的端連接；快速熔斷器(5)的另一端與網(wǎng)側(cè)功率模塊(6)的直流側(cè)連 接；網(wǎng)側(cè)控制器(7)中的光纖端口 5腳與開關(guān)柜中制動回路(14)中的光纖端口 5腳連接， 網(wǎng)側(cè)控制器(7)中的光纖端口 4腳與網(wǎng)側(cè)功率模塊(6)中的光纖端口 1腳連接；d)轉(zhuǎn)子柜中，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子端同時與轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12) —端以及CROWBAR模塊 (13)中交流輸入端口的U腳、V腳、W腳連接，轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12)另一端的三相交流電各端 分別與轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊中交流側(cè)的Lj^L2端L3端連接，CROWBAR模塊(13)中的光纖端口 1腳與轉(zhuǎn)子控制器(11)中的光纖端口 5腳連接，轉(zhuǎn)子控制器(11)中的光纖端口 4腳與轉(zhuǎn)子 側(cè)功率模塊(10)中的光纖端口 1腳連接；e)轉(zhuǎn)子控制器(11)的1腳為通訊端口，2腳為編碼器端口，3腳為安全鏈端口，它們分別與外設(shè)控制用的總線CAN端口、編碼線Encoder端口和安全鏈safetychain端口連 接；網(wǎng)側(cè)控制器(7)中的光纖端口 6腳與轉(zhuǎn)子控制器(11)中的光纖端口 6腳之間通過數(shù)據(jù) 線連接實(shí)現(xiàn)外設(shè)控制用信息共享。在本實(shí)用新型中所述的網(wǎng)側(cè)功率模塊(6)和轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊(10)均為一體化變 流模塊，每側(cè)含有三個一體化變流模塊，它們的交流側(cè)分別為L1端L2端L3端，并與一相交 流電對應(yīng)；所述的網(wǎng)側(cè)電抗器(8)和轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12)均為一體化電抗器模塊，一體化電 抗器模塊中的電抗器為三相交流電抗器。在本實(shí)用新型中所述的一體化變流模塊是由殼體將IGBT模塊、散熱風(fēng)機(jī)和電容 器組包裹于其中，所述的一體化電抗器模塊是由殼體和底座將電抗器和散熱風(fēng)機(jī)包裹于其 中，它們的殼體都是采用金屬材料制作的。在本實(shí)用新型中所述的網(wǎng)側(cè)控制器(6)和轉(zhuǎn)子控制器(10)均為JNFD-1500-ZKB 的控制器，所述的CROWBAR模塊(13)為JNFD-1500-YYCR0WBAR，所述的制動回路V2為 JNFD-1500-ZDZJ。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于由于網(wǎng)側(cè)功率模塊和轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊均采用一體化變流 模塊和一體化電抗器模塊(所述的一體化變流模塊和一體化電抗器模塊均由本案申請人 分別以“大功率變流模塊”和“一體化電抗器模塊”的名稱同日向國家知識產(chǎn)權(quán)局提出專 利申請)，它們均有獨(dú)立的金屬外殼，不僅使控制柜組裝維護(hù)更加方便，而且可以防止控制 柜中分列元件間存在的頻率干擾，確保大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的正常工作；由于采用組 合柜的結(jié)構(gòu)，同時，網(wǎng)側(cè)控制器和轉(zhuǎn)子控制器的型號相同，它們之間通過數(shù)據(jù)線連接后，可 以實(shí)現(xiàn)外設(shè)控制用信息共享，使結(jié)構(gòu)更加緊湊；開關(guān)柜中設(shè)置的避雷器支路、網(wǎng)側(cè)柜中設(shè)置 的制動回路V2以及轉(zhuǎn)子柜中設(shè)置的CROWBAR模塊，可以確保組合控制柜在雷雨的惡劣環(huán)境 下，以及直流電壓故障或轉(zhuǎn)子交流勵磁信號出現(xiàn)過載或異常時，進(jìn)行實(shí)時處理，確保大功率 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常工作。

圖1是本實(shí)用新型的組合控制柜元件排列實(shí)施例的示意圖；圖2是本實(shí)用新型的組合控制柜的電原理圖圖中1、開關(guān)柜，II、網(wǎng)側(cè)柜，III、轉(zhuǎn)子柜；1、避雷器支路，2、充電支路，3、網(wǎng)側(cè)輸入支路，4、發(fā)電機(jī)輸出支路，5、快速熔斷器 組，6、網(wǎng)側(cè)功率模塊，7、網(wǎng)側(cè)控制器，8、網(wǎng)側(cè)電抗器，9、接觸器，10、轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊，11、轉(zhuǎn) 子控制器，12、轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器，13、CROWBAR模塊，14、制動回路。
具體實(shí)施方式
附圖非限制性地公開了本實(shí)用新型實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新 型的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。由圖1可見，本發(fā)明是由開關(guān)柜I、網(wǎng)側(cè)柜II和轉(zhuǎn)子柜III組合后形成的組合控制 柜，其中，開關(guān)柜I中設(shè)有并列的避雷器支路1、充電支路2、網(wǎng)側(cè)輸入支路3和發(fā)電機(jī)輸出 支路4，網(wǎng)側(cè)柜II中設(shè)有快速熔斷器組5、網(wǎng)側(cè)功率模塊6、網(wǎng)側(cè)控制器7、網(wǎng)側(cè)電抗器8和接 觸器9 ；轉(zhuǎn)子柜III中設(shè)有轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊10、轉(zhuǎn)子控制器11、轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器12和CROWBAR模塊13。由圖2可見在開關(guān)柜I中各支路開關(guān)的一端匯合后與組合控制柜外的交流電網(wǎng)連接，另一 端分別與各自對應(yīng)的電路連接，其中避雷器支路開關(guān)F1的另一端經(jīng)過避雷器FL1接地，充 電支路開關(guān)F3的另一端經(jīng)過由繼電器KM2三相整流電路V1和電容C1電阻R1和R2組成的充 電電路后由網(wǎng)側(cè)的快速熔斷器F12、F13、F14、F15、F16和F17與轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊6的B+、B_連接， 充電電路還與制動回路14的直流端口連接；網(wǎng)側(cè)輸入支路開關(guān)F5的另一端與網(wǎng)側(cè)柜II中 的網(wǎng)側(cè)電抗器8輸入端連接；發(fā)電機(jī)輸出支路開關(guān)仏的另一端與引入開關(guān)柜的發(fā)電機(jī)G的 定子輸出端連接。網(wǎng)側(cè)柜II中網(wǎng)側(cè)電抗器8另一端的三相交流電各端分別與網(wǎng)側(cè)功率模塊6的交 流側(cè)L1端L2端L3端連接；快速熔斷器組5的另一端與網(wǎng)側(cè)功率模塊6的直流側(cè)B+、B_連 接；網(wǎng)側(cè)控制器7中的光纖端口 5腳與開關(guān)柜I中制動回路14中的光纖端口 5腳連接，網(wǎng) 側(cè)控制器7中的光纖端口 4腳與網(wǎng)側(cè)功率模塊6中的光纖端口 1腳連接。轉(zhuǎn)子柜III中，發(fā)電機(jī)G的轉(zhuǎn)子同時與轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器12 —端以及CROWBAR模塊13 中交流端口的U腳、V腳、W腳連接，轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器12另一端的三相交流電各端分別與轉(zhuǎn)子 側(cè)功率模塊10的交流側(cè)L1端L2端L3端連接，CROWBAR模塊13的1光纖端口與轉(zhuǎn)子控制器 11中的光纖端口 5腳連接，轉(zhuǎn)子控制器11中的光纖端口 4腳與轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊10中的光 纖端口 1腳連接。此外，轉(zhuǎn)子柜III中的轉(zhuǎn)子控制器11中的1腳為通訊端口，2腳為編碼器端口，3 腳為安全鏈端口，它們分別與外設(shè)控制用的總線CAN端口、編碼線Encoder端口和安全鏈 safetychain端口連接；網(wǎng)側(cè)控制器7中的光纖端口 6腳與轉(zhuǎn)子控制器11中的光纖端口 6 腳之間通過數(shù)據(jù)線連接實(shí)現(xiàn)外設(shè)控制用信息共享在本實(shí)施例中所述的網(wǎng)側(cè)控制器6和轉(zhuǎn)子控制器10均為JNFD-1500-ZKB 的控制器，所述的CROWBAR模塊13為JNFD-1500-YYCR0WBAR，所述的制動回路14為 JNFD-1500-ZDZJ，所述的網(wǎng)側(cè)功率模塊6和轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊10均為一體化變流模塊，每側(cè) 含有三個一體化變流模塊，每個一體化變流模塊分別對應(yīng)于一相交流電；所述的網(wǎng)側(cè)電抗 器8和轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器12均為一體化電抗器模塊，所述一體化電抗器模塊中的電抗器為三相 交流電抗器。所述的一體化變流模塊是由殼體將IGBT模塊、散熱風(fēng)機(jī)和電容器組包裹于其中， 所述的一體化電抗器模塊是由殼體和底座將電抗器和散熱風(fēng)機(jī)包裹于其中，它們的殼體都 是采用金屬材料制作的。本案申請人同日已經(jīng)將一體化變流模塊和一體化電抗器模塊與本 申請案一并向國家知識產(chǎn)權(quán)局提出專利申請。
權(quán)利要求1.一種大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜，其特征在于組合控制柜由開關(guān)柜、網(wǎng) 側(cè)柜和轉(zhuǎn)子柜組成，其中a)開關(guān)柜中設(shè)有并列的避雷器支路(1)、充電支路(2)、網(wǎng)側(cè)輸入支路(3)和發(fā)電機(jī) 輸出支路(4)，開關(guān)柜中還設(shè)有制動回路(14)；網(wǎng)側(cè)柜中設(shè)有快速熔斷器組(5)、網(wǎng)側(cè)功率 模塊(6)、網(wǎng)側(cè)控制器(7)、網(wǎng)側(cè)電抗器⑶和接觸器(9)；轉(zhuǎn)子柜中設(shè)有轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊 (10)、轉(zhuǎn)子控制器(11)、轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12)和CROWBAR模塊(13)；b)開關(guān)柜中各支路開關(guān)的一端匯合后與組合控制柜外的交流電網(wǎng)連接，另一端分別與 各自對應(yīng)的電路連接，其中避雷器支路開關(guān)的另一端經(jīng)過避雷器接地，充電支路開關(guān)的另 一端經(jīng)過由三相整流電路V1和電容C1電阻R1和R2組成的充電電路后由網(wǎng)側(cè)的快速熔斷器 (5)與轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊(6)的直流側(cè)連接，同時，該充電電路(2)還與制動回路(14)中直流 端口的1腳和2腳連接；網(wǎng)側(cè)輸入支路開關(guān)的另一端與網(wǎng)側(cè)電抗器⑶輸入端連接；發(fā)電機(jī) 輸出支路開關(guān)的另一端與引入開關(guān)柜的發(fā)電機(jī)輸出端連接；c)網(wǎng)側(cè)柜中，網(wǎng)側(cè)電抗器⑶另一端的三相交流電各端分別與網(wǎng)側(cè)功率模塊(6)中交 流側(cè)的L1端L2端L3端連接；快速熔斷器(5)的另一端與網(wǎng)側(cè)功率模塊(6)的直流側(cè)連接； 網(wǎng)側(cè)控制器(7)中的光纖端口 5腳與開關(guān)柜中制動回路(14)中的光纖端口 5腳連接，網(wǎng)側(cè) 控制器(7)中的光纖端口 4腳與網(wǎng)側(cè)功率模塊(6)中的光纖端口 1腳連接；d)轉(zhuǎn)子柜中，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子端同時與轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12)—端以及CROWBAR模塊(13) 中交流輸入端口的U腳、V腳、W腳連接，轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12)另一端的三相交流電各端分別 與轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊中交流側(cè)的Lj^L2端L3端連接，CROWBAR模塊(13)中的光纖端口 1腳 與轉(zhuǎn)子控制器(11)中的光纖端口 5腳連接，轉(zhuǎn)子控制器(11)中的光纖端口 4腳與轉(zhuǎn)子側(cè) 功率模塊(10)中的光纖端口 1腳連接；e)轉(zhuǎn)子控制器(11)的1腳為通訊端口，2腳為編碼器端口，3腳為安全鏈端口，它們分 別與外設(shè)控制用的總線CAN端口、編碼線Encoder端口和安全鏈safetychain端口連接；網(wǎng) 側(cè)控制器(7)中的光纖端口 6腳與轉(zhuǎn)子控制器(11)中的光纖端口 6腳之間通過數(shù)據(jù)線連 接實(shí)現(xiàn)外設(shè)控制用信息共享。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜，其特征在于所述的 網(wǎng)側(cè)功率模塊(6)和轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊(10)均為一體化變流模塊，每側(cè)含有三個一體化變流 模塊，它們的交流側(cè)分別為L1端L2端L3端，且分別與一相交流電對應(yīng)；所述的網(wǎng)側(cè)電抗器 (8)和轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12)均為一體化電抗器模塊，一體化電抗器模塊中的電抗器為三相交 流電抗器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜，其特征在于所述的 一體化變流模塊是由殼體將IGBT模塊、散熱風(fēng)機(jī)和電容器組包裹于其中，所述的一體化電 抗器模塊是由殼體和底座將電抗器和散熱風(fēng)機(jī)包裹于其中，它們的殼體都是采用金屬材料 制作的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3之一所述的大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜，其特征在于 所述的網(wǎng)側(cè)控制器(6)和轉(zhuǎn)子控制器(10)均為JNFD-1500-ZKB的控制器，所述的CROWBAR 模塊(13)為 JNFD-1500-YYCR0WBAR，所述的制動回路(14)為 JNFD-1500-ZDZJ。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種大功率雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組合控制柜，由開關(guān)柜、網(wǎng)側(cè)柜和轉(zhuǎn)子柜組成，其中開關(guān)柜中設(shè)有并列的避雷器支路(1)、充電支路(2)、網(wǎng)側(cè)輸入支路(3)和發(fā)電機(jī)輸出支路(4)，開關(guān)柜中還設(shè)有制動回路(14)；網(wǎng)側(cè)柜中設(shè)有快速熔斷器組(5)、網(wǎng)側(cè)功率模塊(6)、網(wǎng)側(cè)控制器(7)、網(wǎng)側(cè)電抗器(8)和接觸器(9)；轉(zhuǎn)子柜中設(shè)有轉(zhuǎn)子側(cè)功率模塊(10)、轉(zhuǎn)子控制器(11)、轉(zhuǎn)子側(cè)電抗器(12)和CROWBAR模塊(13)。
文檔編號H02J3/38GK201781290SQ201020274429
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者周泳濤, 廖恩榮, 李更生, 沈沛, 王中, 辛志遠(yuǎn), 黃曉輝 申請人:南京高傳機(jī)電自動控制設(shè)備有限公司