專利名稱：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的雙饋?zhàn)兞髌髑税舯Ｗo(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于保護(hù)裝置，特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的雙饋?zhàn)兞髌髑税舯Ｗo(hù)
直O(jiān)
背景技術(shù)：
雙饋式變速恒頻風(fēng)電發(fā)電機(jī)組是目前國內(nèi)外風(fēng)電機(jī)組的主流機(jī)型，隨著裝機(jī)容量的迅速增加，風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)之間的相互影響愈加顯著，尤其是電網(wǎng)因故障發(fā)生電壓跌落時(shí)，要求并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)具備低電壓穿越運(yùn)行能力，并且在故障消除后能盡快恢復(fù)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以防止雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)對電網(wǎng)造成沖擊?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常在雙饋式變速恒頻風(fēng)電發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)加裝撬棒(Crowbar)保護(hù)電路，為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)電路提供旁路保護(hù)，當(dāng)檢測到電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生電壓跌落故障時(shí)，閉鎖電機(jī)側(cè)變流器，同時(shí)投入無源撬棒保護(hù)電路，以此來維持發(fā)電機(jī)不脫網(wǎng)運(yùn)行。一種外觸發(fā)撬棒保護(hù)電路是通過可控硅觸發(fā)控制其投入，雖然電機(jī)側(cè)變流器和轉(zhuǎn)子繞組得到了保護(hù)，但此時(shí)按感應(yīng)電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行的機(jī)組將從系統(tǒng)中吸收大量的無功功率，這將導(dǎo)致電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的進(jìn)一步惡化。而且可控硅可以控制撬棒保護(hù)電路導(dǎo)通投入， 卻不能控制其關(guān)斷，一旦撬棒保護(hù)電路投入，就會(huì)將直流母線電壓釋放為0，變流器停機(jī)，發(fā)電機(jī)即刻脫網(wǎng)。因此，采用可控硅觸發(fā)其投入的撬棒保護(hù)電路不能使雙饋式變速恒頻風(fēng)電發(fā)電機(jī)組具備低電壓穿越運(yùn)行能力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的雙饋?zhàn)兞髌髑税舯Ｗo(hù)裝置，該裝置能夠使雙饋式變速恒頻風(fēng)電發(fā)電機(jī)組具備低電壓穿越運(yùn)行能力。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案本撬棒保護(hù)裝置設(shè)有三相不控整流橋，其交流側(cè)各端分別連接于雙饋?zhàn)兞髌鬓D(zhuǎn)子側(cè)A、B、C相輸出端，直流側(cè)連接有由IGBT 模塊、RC吸收電路和吸收電阻構(gòu)成的放電回路，所述RC吸收電路并聯(lián)于IGBT模塊的C、E 極，所述吸收電阻串聯(lián)于三相不控整流橋直流側(cè)“ + ”極與IGBT模塊的C極之間，IGBT模塊設(shè)有IGBT驅(qū)動(dòng)電路板，所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路板具有驅(qū)動(dòng)和保護(hù)兩通道，驅(qū)動(dòng)通道由光纖接收器、第一隔離及變換電路和IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路依次連接構(gòu)成，主控制器設(shè)有連接光纖接收器的數(shù)字光纖信號(hào)傳輸光纜，保護(hù)通道由IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路、第二隔離及變換電路和光纖發(fā)送器依次連接構(gòu)成，IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路設(shè)有IGBT狀態(tài)檢測電路，光纖發(fā)送器設(shè)有連接主控制器的數(shù)字光纖信號(hào)傳輸光纜。本實(shí)用新型還可以采取以下技術(shù)措施所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)有24V直流輔助電源。所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路板的第一和第二隔離及變換電路分別由光耦合器和脈沖整形放大電路構(gòu)成。所述IGBT模塊狀態(tài)檢測電路所檢測的狀態(tài)是VCE電壓值或溫度值。[0011]本實(shí)用新型的有益效果和優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)電網(wǎng)故障造成雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過流時(shí)，主控制器發(fā)送命令通過光纜傳遞給IGBT驅(qū)動(dòng)電路板，IGBT導(dǎo)通，將電機(jī)側(cè)變流器旁路，配合雙饋?zhàn)兞髌鞯目刂撇呗钥梢杂行У囊种妻D(zhuǎn)子過流、直流母線過壓以及電磁轉(zhuǎn)矩的振蕩，從而保護(hù)變流器免受大電流的傷害。當(dāng)轉(zhuǎn)子電流下降到一定程度時(shí)，通過主控制器控制IGBT驅(qū)動(dòng)板關(guān)斷本裝置，電機(jī)側(cè)變流器恢復(fù)工作，此時(shí)雙饋電機(jī)可以向電網(wǎng)同時(shí)提供有功無功支持。本裝置的IGBT驅(qū)動(dòng)電路板與主控制器之間采用光纜連接，顯著提高了裝置的抗干擾性能，特別是抗電磁干擾的能力。本實(shí)用新型具有電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、保護(hù)裝置成本較低的突出優(yōu)點(diǎn)。

附圖1是本保護(hù)裝置實(shí)施例組成結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是圖1實(shí)施例中IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路板電原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步什么本實(shí)用新型。如圖1、2所示，本撬棒保護(hù)裝置設(shè)有由D1-D6組成的三相不控整流橋，其交流側(cè)各端分別連接于雙饋?zhàn)兞髌鬓D(zhuǎn)子側(cè)A、B、C相輸出端。三相不控整流橋直流側(cè)連接有由IGBT 模塊、RC吸收電路和吸收電阻R構(gòu)成的放電回路，RC吸收電路并聯(lián)于IGBT模塊的C、E極， 吸收電阻R串聯(lián)于三相不控整流橋直流側(cè)“+”極與IGBT模塊的C極之間。IGBT模塊設(shè)有IGBT驅(qū)動(dòng)電路板，該電路板接收主控制器發(fā)出的控制IGBT模塊開通或關(guān)斷的控制信號(hào)，并將檢測IGBT有關(guān)狀態(tài)的信號(hào)傳送給主控制器。IGBT驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)有24V直流輔助電源。圖2虛線框內(nèi)是本裝置的IGBT驅(qū)動(dòng)電路板，它具有驅(qū)動(dòng)和保護(hù)兩通道，驅(qū)動(dòng)通道由光纖接收器、第一隔離及變換電路和IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路依次連接構(gòu)成，主控制器設(shè)有連接光纖接收器的數(shù)字光纖信號(hào)傳輸光纜。保護(hù)通道由IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路、第二隔離及變換電路和光纖發(fā)送器依次連接構(gòu)成。IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路設(shè)有IGBT的VCE檢測電路或者是溫度檢測電路，VCE量值或者溫度量值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換和第二隔離及變換電路由光纖發(fā)送器發(fā)送至主控制器。主控制器根據(jù)IGBT的VCE量值或者溫度量值判斷IGBT模塊是否過流或超溫， 以便及時(shí)關(guān)斷IGBT模塊。實(shí)施例的第一和第二隔離及變換電路分別由光耦合器和脈沖整形放大電路構(gòu)成。本裝置的一個(gè)實(shí)施例是將本裝置的各組成設(shè)置于一帶有把手的抽屜式機(jī)架中，抽屜式機(jī)架與機(jī)柜推拉式安裝。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的雙饋?zhàn)兞髌髑税舯Ｗo(hù)裝置，其特征在于本撬棒保護(hù)裝置設(shè)有三相不控整流橋，其交流側(cè)各端分別連接于雙饋?zhàn)兞髌鬓D(zhuǎn)子側(cè)A、B、C相輸出端，直流側(cè)連接有由IGBT模塊、RC吸收電路和吸收電阻構(gòu)成的放電回路，所述RC吸收電路并聯(lián)于IGBT 模塊的C、E極，所述吸收電阻串聯(lián)于三相不控整流橋直流側(cè)“ + ”極與IGBT模塊的C極之間，IGBT模塊設(shè)有IGBT驅(qū)動(dòng)電路板，所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路板具有驅(qū)動(dòng)和保護(hù)兩通道，驅(qū)動(dòng)通道由光纖接收器、第一隔離及變換電路和IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路依次連接構(gòu)成，主控制器設(shè)有連接光纖接收器的數(shù)字光纖信號(hào)傳輸光纜，保護(hù)通道由IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路、第二隔離及變換電路和光纖發(fā)送器依次連接構(gòu)成，IGBT通用驅(qū)動(dòng)電路設(shè)有IGBT狀態(tài)檢測電路，光纖發(fā)送器設(shè)有連接主控制器的數(shù)字光纖信號(hào)傳輸光纜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬棒保護(hù)裝置，其特征在于所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)有24V 直流輔助電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬棒保護(hù)裝置，其特征在于所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路板的第一和第二隔離及變換電路分別由光耦合器和脈沖整形放大電路構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬棒保護(hù)裝置，其特征在于所述IGBT模塊狀態(tài)檢測電路所檢測的狀態(tài)是Vce電壓值或溫度值。
專利摘要本實(shí)用新型是一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的雙饋?zhàn)兞髌髑税舯Ｗo(hù)裝置，三相不控整流橋的交流側(cè)分別連接于雙饋?zhàn)兞髌鬓D(zhuǎn)子側(cè)A、B、C相輸出端，直流側(cè)接有由IGBT模塊、RC吸收電路和吸收電阻構(gòu)成的放電回路，IGBT驅(qū)動(dòng)電路板具有驅(qū)動(dòng)和保護(hù)兩通道，各通道由數(shù)字光纖信號(hào)傳輸光纜與主控制器相接。本裝置在電網(wǎng)故障造成雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過流時(shí)，主控制器發(fā)送命令通過光纜傳遞給IGBT驅(qū)動(dòng)電路板，IGBT導(dǎo)通，將電機(jī)側(cè)變流器旁路，配合雙饋?zhàn)兞髌鞯目刂撇呗钥梢杂行У囊种妻D(zhuǎn)子過流、直流母線過壓以及電磁轉(zhuǎn)矩的振蕩。當(dāng)轉(zhuǎn)子電流下降到一定程度時(shí)，通過主控制器控制關(guān)斷本裝置，電機(jī)側(cè)變流器恢復(fù)工作，雙饋電機(jī)可以向電網(wǎng)同時(shí)提供有功無功支持。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202127239SQ201120084518
公開日2012年1月25日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者張永斌, 李昕, 王芳, 陳海彬 申請人:天津瑞能電氣有限公司