一種雙饋風力發電機低電壓穿越系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及發電機低電壓穿越系統,具體設及一種雙饋風力發電機低電壓穿 越系統,屬于雙饋風力發電機技術領域。
【背景技術】
[0002] 近些年來,隨著國家對新能源發電技術的愈加重視,風力發電成為現在非常熱口 的新興產業。風力發電機有多種機型可供選擇,目前為止雙饋異步式和永磁直驅式在風電 發展過程過逐步被選為主流的機型。目前雙饋異步風力發電機的關鍵性問題之一就是低電 壓穿越技術。目前國內對低電壓穿越主要采用的是crowbar電路進行抑制,但其會帶來一系 列的缺點。在電網電壓低的情況下強行將雙饋風力發電機變為籠型異步發電機,運樣從電 網中吸收無功,不利于故障后電壓的恢復。
[0003] 由電力系統無功補償原理可知,電網電壓無功功率的多少影響電網電壓的高低。 電網電壓跌落可W通過對其進行無功補償來恢復電網電壓。目前已經存在的較為成熟的無 功補償技術包括,并聯電容器、SVC、SVG等。其中新型的基于FACTS技術的SVG是最為有效的 電力系統無功補償方案,但是如果將其直接應用于雙饋風力發電機。勢必會增加雙饋發電 機的成本。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的是為了解決現有雙饋風力發電機低電壓穿越系統低電壓穿越 能力低,無功補償效果差,造成雙饋風力發電機的成本高的問題。
[0005] 本實用新型的技術方案是:一種雙饋風力發電機低電壓穿越系統,包括電網,無功 補償控制器、PWM發生器和背靠背變換器,所述無功補償控制器包括第一比較器、第二比較 器、第=比較器、第四比較器、第一 PI調節器、第二PI調節器、第=PI調節器、第四PI調節器、 第一坐標變換模塊、第二坐標變換模塊和鎖相環,所述第一比較器依次連接第一 PI調節器、 第=比較器和第=PI調節器后連接第一坐標轉換模塊,第二比較器依次連接第二PI調節 器、第四比較器和第四PI調節器后連接第一坐標轉換模塊,第一坐標轉換模塊的輸出端通 過PWM發生器連接背靠背變換器的網側變換器控制端子,所述鎖相環的輸入端和第二坐標 轉換模塊的輸入端連接電網,第二坐標轉換模塊的輸出端分別連接第=比較器和第四比較 器,鎖相環的輸出端分別連接第二坐標轉換模塊和第一坐標轉換模塊。
[0006] 所述雙饋風力發電機低電壓穿越系統包括無源濾波器,所述無源濾波器輸入端接 在網側變換器的=個橋臂的橋臂中點,無源濾波器的輸出端連接電網。
[0007] 所述雙饋風力發電機低電壓穿越系統包括故障開關,雙饋風力發電機的轉子通過 故障開關連接背靠背變換器的轉子側橋臂中點。
[000引所述雙饋風力發電機低電壓穿越系統包括crowbar電路,所述crowbar電路與雙饋 風力發電機轉子繞組建立連接。
[0009]本實用新型與現有技術相比具有W下效果:本實用新型的雙饋風力發電機低電壓 穿越系統在電網低電壓故障的情況下保證雙饋風力發電機不脫網運行;傳統的低電壓穿越 會從電網吸收無功,不利于電網電壓恢復,本實用新型所采用的雙饋風力發電機不但不從 電網吸收無功,而且可W補償機端無功功率。本實用新型采用雙饋電機本身自有的直流母 線電容和變換器,在不增加額外變換器的基礎上達到良好的無功補償效果,與額外加裝無 功補償設備的雙饋發電機相比無疑大大節省成本。
【附圖說明】
[0010] 圖1,本實用新型的整體結構電路示意圖;
[0011] 圖2,本實用新型的無功補償控制器的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0012] 結合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】,本實施方式的一種雙饋風力發電機低 電壓穿越系統,包括等效電網F,無功補償控制器A、PWM發生器B和背靠背變換器C,雙饋風力 發電機G通過背靠背變換器C連接電網,所述無功補償控制器A包括第一比較器1、第二比較 器2、第=比較器3、第四比較器4、第一 PI調節器5、第二PI調節器6、第=PI調節器7、第四PI 調節器8、第一坐標變換模塊9、第二坐標變換模塊10和鎖相環11,所述第一比較器1依次連 接第一 PI調節器5、第=比較器3和第=PI調節器7后連接第一坐標轉換模塊9,第二比較器2 依次連接第二PI調節器6、第四比較器4和第四PI調節器8后連接第一坐標轉換模塊9,第一 坐標轉換模塊9的輸出端通過PWM發生器B連接背靠背變換器C的網側變換器控制端子,所述 鎖相環11的輸入端和第二坐標轉換模塊10的輸入端連接等效電網F,第二坐標轉換模塊10 的輸出端分別連接第=比較器3和第四比較器4,鎖相環11的輸出端分別連接第二坐標轉換 模塊10和第一坐標轉換模塊9。
[0013] 所述雙饋風力發電機低電壓穿越系統包括無源濾波器E,所述無源濾波器E輸入端 接在網側變換器的=個橋臂的橋臂中點,無源濾波器E的輸出端連接等效電網F。
[0014] 所述雙饋風力發電機低電壓穿越系統包括故障開關KMl,雙饋風力發電機G的轉子 通過故障開關KMl連接背靠背變換器C的轉子側橋臂中點。
[0015] 所述雙饋風力發電機低電壓穿越系統包括crowbar電路D,所述crowbar電路D與雙 饋風力發電機G轉子繞組建立連接。
[0016] 本實用新型將直流母線電容上的直流電壓通過網側變換器變換為一組=相交流 輸出電壓,輸出電壓再通過無源濾波裝置與交流系統連接,通過適當地調節網側變換器輸 出電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側電流,就可W使該電路吸收或者發出滿足要 求的無功電流,實現動態無功補償的目的。
[0017] 如圖2所示,本實施方式包含兩個級聯控制回路。外面的電壓控制回路獨立調整風 場接入點G的電壓和直流電容電壓,內部