[实用新型]风力发电机组偏航变频器直流过压保护装置及变频装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机组偏航变频器直流过压保护装置及变频装置。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，风能源作为新能源中的一个重要组成部分，得到人们的广泛关注。风力发电技术是指将风能转换为机械能，再将机械能转换为电能的技术。目前的风力发电系统如图1所示，通常可以包括风向仪、控制器、变频器、偏航电机、转子叶片和发电机，其中风向仪可以检测当前的风向，并将该风向信息发送给控制器，控制器根据该风向信息对可以变频器进行控制，以使变频器向偏航电机提供的电源发生变化。偏航电机在变频器提供的电源的作用下，可以驱动转子叶片的转向发生变化，以使转子叶片正对着当前风向，从而保证转子叶片在当前风速下以最快的速度进行转动，由此可以将当前风能转换为最大的机械能。转子叶片在转动的过程中，发电机可以将转子叶片提供的机械能转换为电能，由此即可完成风力发电的全过程。在正常工作情况下，偏航电机用于驱动转子叶片的转向发生改变，通常处于电动状态。

然而，当出现湍流风时，偏航电机可能处于发电状态，此时偏航电机可能将产生的电能通过变频器反馈至变频器的直流母线上，此时该直流母线可能出现直流过压故障，并可能导致整个风力发电系统停止运行。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电机组偏航变频器直流母线过压保护装置以及变频装置，以解决因偏航电机出现发电状态时变频器直流母线上可能出现的过压故障问题。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种风力发电机组偏航变频器直流过压保护装置，包括比较单元、导通单元和能耗单元，其中所述比较单元分别与变频器的直流母线和所述导通单元连接，用于对所述直流母线的电压与预设的电压阈值进行比较，并在所述直流母线上的电压大于或者等于所述预设的电压阈值时，向所述导通单元发送导通信号；

所述导通单元与所述能耗单元串联后，一端与所述直流母线的正极连接，另一端与所述直流母线的负极连接。

在一种可选的实现方式中，所述导通单元为制动斩波器，所述能耗单元为电阻。

在另一种可选的实现方式中，所述制动斩波器包括第一IGBT，所述第一IGBT与所述电阻串联后，一端与所述直流母线的正极连接，另一端与所述直流母线的负极连接，且所述第一IGBT的基极与所述比较单元连接。

在另一种可选的实现方式中，所述制动斩波器还包括第一二极管，所述第一二极管与所述电阻并联，并且所述第一二极管的正极与所述直流母线的负极连接，负极与所述直流母线的正极连接。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种变频装置，包括比较单元、导通单元、能耗单元和变频器，其中所述比较单元分别与所述变频器的直流母线和所述导通单元连接，用于对所述直流母线的电压与预设的电压阈值进行比较，并在所述直流母线上的电压大于或者等于所述预设的电压阈值时，向所述导通单元发送导通信号；

所述导通单元与所述能耗单元串联后，一端与所述直流母线的正极连接，另一端与所述直流母线的负极连接。

在一种可选的实现方式中，所述导通单元为制动斩波器，所述能耗单元为电阻。

在另一种可选的实现方式中，所述变频器为两象限变频器，所述两象限变频器包括二极管整流电路和第二IGBT，其中所述二极管整流电路的第一输出端与所述第二IGBT的集电极连接，第二输出端与所述第二IGBT的发射极连接；

所述第二IGBT的基极用于接收控制信号，以使所述第二IGBT在接收到所述控制信号后导通或者断开；

所述制动斩波器包括第一IGBT，所述第一IGBT的基极与所述比较单元连接，所述第一IGBT与所述电阻串联后，一端与所述第二IGBT的发射极连接，另一端与所述第二IGBT的集电极连接。

在另一种可选的实现方式中，所述制动斩波器还包括第一二极管，所述第一二极管与所述电阻并联，并且所述第一二极管的正极与所述第一IGBT的集电极连接，负极与所述第二IGBT的集电极连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过在变频器直流母线上的电压超过预设的电压阈值，即偏航电机反馈至该直流母线电能可能对直流母线造成过压危害时，由比较单元控制导通单元导通，从而使与该导通单元串联的能耗单元，对偏航电机反馈至直流母线上的电能进行消耗，由此可以实现对变频器上直流母线的过压保护，进而可以避免风力发电系统由于变频器直流母线出现过压故障而停机；