[发明专利]双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法及监测方法

权利要求书

1.一种双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，步骤包括：

1)在目标发电机为静止状态时，控制接入目标发电机中一套定子绕组作为测试绕组，并通过与目标发电机配套安装的风电变流器向所述测试绕组施加测试电压，由目标发电机中另一套定子绕组作为感应绕组；

2)根据所述感应绕组上的三相感应电压与所述测试绕组的线电压之间的大小关系，以及所述测试绕组上的三相电流值的状态，诊断目标发电机中两套定子绕组发生单绕组匝间短路故障的状态；

所述步骤2)的具体步骤为：

2.1)检测目标发电机中所述感应绕组上的三相感应电压值，并获取所述测试绕组上的线电压值；

2.2)分别将所述三相感应电压值与所述线电压值进行比较，如果不是均相等，则诊断存在定子绕组发生匝间短路故障，且由比较结果诊断是感应绕组或测试绕组发生故障，其中当诊断为感应绕组发生故障时，根据所述三相感应电压值的状态定位故障相；当诊断为测试绕组发生故障时，转入执行步骤2.3)；

2.3)检测所述测试绕组上的三相电流值，根据检测到的三相电流值的状态定位故障相。

2.根据权利要求1所述的双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2.2)的具体步骤为：分别判断所述三相感应电压与所述线电压之间的电压比值中，如果存在两相电压比值均小于1且满足第一判断条件，则诊断感应绕组发生故障，且定位感应绕组中两相电压比值均小于1所对应的公共接线端连接的绕组为故障相；如果存在电压比值大于1且满足第二判断条件，则诊断测试绕组发生故障，转入执行步骤2.3)。

3.根据权利要求2所述的双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于：所述第一判断条件为小于(1-η)，其中η为第一校正偏差；所述第二判断条件为大于(1+δ)，其中δ为第二校正偏差。

4.根据权利要求1或2或3所述的双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，所述步骤2.3)中根据检测到的三相电流值的状态定位故障相的具体步骤为：

2.3.1)获取检测到的三相电流值中最大电流值；

2.3.2)判断所述步骤2.3.1)获取的最大电流值是否大于I且满足第三判断条件，其中I为正常状态下定子绕组的电流值，如果是，则诊断所述最大电流值所对应的绕组相为故障绕组。

5.根据权利要求4所述的双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于：所述第三判断条件为大于(1+β)I，其中β为第三校正偏差。

6.根据权利要求5所述的双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于：所述步骤2.3.2)中正常状态下定子绕组的电流值具体获取步骤为：预先在目标发电机正常状态且静止时，由风电变流器施加与所述测试电压相同的电压至一套定子绕组上，获取风电变流器输出的电流值作为正常状态下定子绕组的电流值。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于：所述步骤2.1)中测试绕组的线电压具体通过获取风电变流器输出的测试电压的电压值得到。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的双绕组同步风力发电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于：所述步骤1)中具体通过正弦脉宽调制方法控制风电变流器输出恒定的三相对称交流电压作为测试电压。

9.一种双绕组同步风力发电机匝间短路故障监测方法，其特征在于，所述监测方法包括：每次当与目标发电机配套安装的风电变流器完成自检过程后、目标发电机启动前，按照权利要求1～8任意一项所述的匝间短路故障诊断方法执行匝间短路故障诊断，若诊断到出现匝间短路故障，向监测中心发出故障警报。

10.根据权利要求9所述的双绕组同步风力发电机匝间短路故障监测方法，其特征在于：所述监测方法还包括预先将具有实现所述匝间短路故障诊断方法功能的故障诊断模块加载至风电变流器的自检程序中步骤，通过调用所述故障诊断诊断模块执行匝间短路故障诊断。