[发明专利]一种风力发电机组的电源回路控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的电源回路控制系统和方法。

背景技术

风能作为一种蕴含量大、污染小的新型清洁能源，目前越来越多的被利用，风电机组接入到电网中的比重逐渐增大，风电机组能否稳定运行关系到电网是否稳定及电网的负荷。在电网波动时风电机组应具备较强的适应性能，以保持自身的稳定运行而不与电网脱开，并且向电网继续馈送有功功率和无功功率。

受地理位置及输电线等因素的影响，电网在某些区域的电压和频率波动较大，如表1所示：

表1：某区域电网运行参数

  电网运行参数  波动较大的电网范围  正常范围  电压  -60～120％  -90～110％  频率  -20～2Hz  ±2Hz  不平衡度  ＞5％  ＜5％

电网电压的波动常常是因电网负载出现了较大的增加或减少而引起的，例如：在用电高峰时电压往往偏低，有设备停机时电压往往偏高。一般的风电机组能够适应正常范围内的电网波动，但对于电网波动较为严重的地区，常规的风电机组将不能稳定运行，具体表现在：1、发电机发出的电能将不能被馈送到电网中；2、风电机组的辅助供电系统电源将产生波动，导致偏航、变桨及其它回路将不能正常工作3、导致风电机组发生故障而停机。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种风力发电机组的电源回路控制系统和方法，用以实现风力发电机组在电网波动较大的情况下正常工作的目的。

为实现上述目的，本发明提供的一种风力发电机组的主电源回路控制系统，包括：

依次连接的风轮、齿轮箱、发电机和全功率变流器所组成的主回路系统，所述主回路系统在辅助回路系统的配合下正常工作；

所述主电源回路控制系统还包括控制模块，用于在电网波动较大时，控制所述全功率变流器与电网侧连接，并控制所述全功率变流器与机组侧断开，以便所述发电机输出的电能经所述全功率变流器的整流和逆变后馈送至电网。

优选的，上述主电源回路控制系统还包括：

主变压器，用于将所述全功率变流器输出的电压转化为电网所需的电压。

本发明提供的一种风力发电机组的辅助电源回路控制系统，包括：

稳压电源、监测模块、PLC控制器和辅助回路系统；

所述稳压电源，与所述辅助回路系统连接，用于在电网波动较大时，以设定范围内的响应速度对输入电压的幅值进行补偿；

所述监测模块，用于监测所述稳压电源补偿后的输出电压，并判断所述补偿后的输出电压是否在设定数值范围内；

所述PLC控制器，分别与所述稳压电源和所述辅助回路系统连接，用于在所述监测模块监测到的所述补偿后的输出电压在所述设定数值范围内时，利用所述补偿后的输出电压为所述辅助回路系统供电。

优选的，在上述辅助电源回路控制系统中，所述PLC控制器，还用于在所述监测模块监测到的所述补偿后的输出电压不在所述设定数值范围内时，控制所述稳压电源禁止为所述辅助回路系统供电。

优选的，上述辅助电源回路控制系统还包括：

辅助变压器，用于将电网经与其相连的主变压器输出的电压转化为所述稳压电源所需的输入电压。