[发明专利]低电压穿越系统

说明书

技术领域

本发明涉及并网发电领域，特别涉及一种低电压穿越系统。

背景技术

随着人类社会的发展，能源和环境问题成为人类生存和发展必须要解决的问题；其中，风电和光电是目前人们较为重视的可再生能源，不仅清洁环保，而且取之不尽用之不竭，近年来光伏并网发电系统和风电并网发电系统已经开始逐渐在各地兴起。并网后，风电发电系统和光伏发电系统的稳定性是并网中都必须要解决的难题，发电的随机性和不稳定性可能给电网安全平稳运行带来不利因素，电网运行的波动也会影响风电发电系统和光伏发电系统的安全。例如当电网运行电压过低时，并网运行的风电发电系统或光伏发电系统如果不能很好的实现低压穿越，也会影响电力系统运行的稳定。

现有技术中，针对电网运行时电压过低时实现低压穿越导致电力系统运行不稳定的情况，主要采用转子侧短路保护技术(Crowbar)。如专利CN201010547732.4中，对于电网电压的急剧跌落的现象，导致变流器的转子侧电流增大，直流电压升高；但当变流器的转子侧的电压超过一定值时，IGBT开关就不能承受，为了保护变流器，必须接入转子侧短路保护电路,使变流器失去了对双馈异步发电机的控制；当电网电压恢复时，切断接入转子侧短路保护电路，调整双馈异步发电机恢复正常工作状态。

专利CN201110389697.2中，对于电网电压的急剧跌落的现象是通过加电解电容给直流电压供电，进而保证电压的稳定，提高了低电压穿越能力，但是当遇到如短路故障时，仍需要接入转子侧短路保护电路。

以上专利虽然实现了并网运行的风电发电系统或光伏发电系统的低压穿越，但是在接入转子侧短路保护电路时，风电发电系统中的双馈异步发电机的转子会超速运行，降低了双馈异步发电机的稳定性。此外，当电网电压恢复时，切断接入转子侧短路保护电路，在变流器恢复工作的时候，需要调节较长一段时间才能恢复电网的正常工作，延迟了电网的正常工作的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低电压穿越系统，以解决在现有技术中电网运行电压过低需要低压穿越，采取切断变流器接入转子侧短路保护时，引起双馈异步发电机的转子超速运行，当电网电压恢复时，切断接入转子侧短路保护电路，在变流器恢复工作的时候，需要调节较长一段时间才能恢复电网正常工作的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种低电压穿越系统，所述低电压穿越系统包括：双馈异步发电机、变流器、主控系统模块、低电压穿越模块、及偏航系统；

所述主控系统模块接收所述双馈异步发电机和与所述双馈异步发电机相连的所述变流器的工作状态信息；所述主控系统模块发送触发命令或结束命令至所述低电压穿越模块；所述偏航系统接收由所述主控系统模块和所述低电压穿越模块发送的第一控制信号和第二控制信号，并调节所述双馈异步发电机的工作状态。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，所述双馈异步发电机包括定子和绕所述定子旋转的转子。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，所述双馈异步发电机的工作状态包括超同步发电状态和同步发电状态。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，所述超同步发电状态时n>n1；其中，n为所述双馈异步发电机的所述转子的转速，n1为所述双馈异步发电机的旋转磁场的转速。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，所述同步发电状态时n＝n1；其中，n为所述双馈异步发电机的所述转子的转速，n1为所述双馈异步发电机的旋转磁场的转速。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，所述变流器的工作状态包括正常状态和异常状态。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，所述变流器的工作状态由所述变流器的直流电压阈值限定，当所述变流器的工作直流电压大于所述变流器的直流电压阈值时，所述变流器的工作状态为异常状态；当所述变流器的工作直流电压小于等于所述变流器的直流电压阈值时，所述变流器的工作状态为正常状态。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，还包括与所述双馈异步发电机相连的电网。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，还包括与所述变流器相连的Crowbar模块。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，所述变流器包括转子侧变流器和电网侧变流器；所述转子侧变流器分别与所述双馈异步发电机和所述Crowbar模块相连；所述电网侧变流器分别与所述双馈异步发电机和所述电网相连。

可选的，在所述的低电压穿越系统中，所述主控系统模块包括：状态检测模块、及与所述状态检测模块相连的控制模块。