[实用新型]风力发电机低电压穿越控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低电压穿越控制系统，尤其是涉及利用风力发电的风力发电机低电压穿越控制系统。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，导致能源消耗急剧增加，使得我国将在未来一段时间内长期面临着能源困境，而发展包括风力发电在内的可再生能源是解决国内能源困境的最终办法。

近年来，利用风力发电的风力发电系统在我国得到了大力发展，电网中风电比重不断增加，但是，在实际发电过程中，由于风能是一种不能人为控制的且极不稳定的能源，时断时续，又由于电网在工作时经常发生故障，因而常常导致电网电压跌落，而当电网电压跌落时，由于现有的风力发电系统不能有效地实现低电压穿越功能，导致风力发电机不能保持与电网的正常连接，从而大大降低了电力系统的稳定性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在电网电压跌落时，能有效且更好地实现低电压穿越功能，从而提高电力系统稳定性的风力发电机低电压穿越控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种风力发电机低电压穿越控制系统，该系统包括直驱型风力发电机、机侧变换器、网侧变换器、储能装置、卸荷电路、电压检测装置和低电压穿越控制模块；所述直驱型风力发电机通过所述机侧变换器和网侧变换器串联至电网；所述储能装置的输入端连接直驱型风力发电机，输出端连接电网；所述机侧变换器与网侧变换器之间并联所述卸荷电路；所述电压检测装置的输入端连接电网，输出端连接所述低电压穿越控制模块；所述低电压穿越控制模块与所述储能装置和卸荷电路电连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述储能装置采用超级电容、化学储能电池或者机械储能装置；所述卸荷电路包括绝缘栅极型功率管IGBT和电阻R，所述低电压穿越控制模块的输出端连接所述绝缘栅极型功率管IGBT的控制端G，所述绝缘栅极型功率管IGBT的E极与电阻R的一端串联，所述电阻R的另一端和绝缘栅极型功率管IGBT的C极分别与所述网侧变换器电连接；所述电压检测装置用于电网电压检测，并将检测到的电网电压U_s实时传入所述低电压穿越控制模块。

作为本实用新型的又一种优选实施方式，所述低电压穿越控制模块包括储能装置判定模块、卸荷电路判定模块、检测计算模块和投切触发模块；所述的储能装置判定模块通过所述电压检测装置对电网电压的检测，将检测到的电网电压U_s实时传入储能装置判定模块，与预先设定的正常情况下的电压幅值进行比较，当低于额定电压时，储能装置判定模块将向所述投切触发模块发出投入信号，启动所述储能装置，同时储能装置判定模块向卸荷电路判定模块发送储能装置已经启动信号；所述的卸荷电路判定模块由所述机侧变换器中的传感器实时监测直流侧母线电压，并将信号传入卸荷电路判定模块中与给定值进行比较，比较结果传送至投切触发模块用于投入和切除所述卸荷电路；所述的检测计算模块将根据电压跌落深度估算出直流侧母线电压峰值，并将信号传送至卸荷电路判定模块，当直流侧母线电压高于额定值低于故障峰值时，通过所述卸荷电路泄放能量，同时卸荷电路判定模块将所述卸荷电路的投入信号传送至储能装置判定模块，储能装置判定模块将信号传入投切触发模块并将储能装置切除；所述的投切触发模块用于控制所述储能装置和卸荷电路的投入与切除。