[实用新型]一种基于可控硅开关的风力发电机组辅电电路保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组辅电回路保护的技术领域，尤其是指一种基于可控硅开关的风力发电机组辅电电路保护装置。

背景技术

业内习知，风力发电机组主要由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、机舱、发电机、风电变流器、塔架、保护系统、控制系统等组成。

随着风电在电网中所占比例的不断扩大，以及风资源的不确定性，对电网系统的稳定、规划、运行和电能质量带来了影响。主要表现为电压波动、电压闪变、电压跌落及谐波等。且风电场多由电网末端接入，其接入点易引起过压、谐波超标等问题。

当风电场切出和电网发生谐振时会引起极端过压或极端谐波超标等问题，虽然风力发电机组主电路会主动切出，但辅电回路仍挂网运行，会导致辅电设备损坏，并带来巨大的损失。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于可控硅开关的风力发电机组辅电电路保护装置，当风力发电机组的辅电干变的400V侧出现极端过压或极端谐波超标时，可主动断开风力发电机组的辅电回路，保护设备，从而有效避免设备因电网极端过压或极端谐波超标损坏、减少损失，有利于风力发电机组的推广。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种基于可控硅开关的风力发电机组辅电电路保护装置，由作为执行单元的可控硅开关和用于控制该可控硅开关开合的可控硅控制器组成，其中，所述可控硅开关和可控硅控制器分别安装在风力发电机组的主控配电柜内，且所述可控硅开关和可控硅控制器并联后一起串联于风力发电机组的辅电干变的400V侧与辅电回路之间，所述可控硅控制器由风力发电机组辅电用的UPS进行供电，并检测辅电干变的400V侧的三相电压，同时该可控硅控制器分别与可控硅开关和风力发电机组的主控PLC进行通信，在辅电干变的400V侧出现极端过压或极端谐波超标的情况时，通过控制可控硅开关的开合实现对辅电回路的保护。

所述可控硅控制器采用高清液晶显示器或LED显示器，并使用高速微控制器或DSP数字处理器。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、串接于风力发电机组的辅电回路与辅电干变的400V侧之间，可有效保护辅电回路，避免400V极端过压和极端谐波超标导致辅电设备损坏。

2、采用可控硅开关具有响应速度快的优点，可在20ms内完成投切动作。光电隔离，抗干扰能力强。

3、控制电路无任何机械触点设计，具有极高的操作频率，允许频繁投切，使用寿命高，可靠性高。

4、系统结构简单，可控硅控制器采用24V-UPS供电可使得辅电回路切除期间，可控硅控制器仍具备控制能力。

5、设备种类少，成本低廉，便于推广实施。

附图说明

图1为本实用新型的风力发电机组辅电电路保护装置在风力发电机组电网中的电气接线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1所示，本实施例所提供的风力发电机组辅电电路保护装置，由作为执行单元的可控硅开关1和用于控制该可控硅开关1开合的可控硅控制器2组成，其中，所述可控硅开关1和可控硅控制器2分别安装在风力发电机组的主控配电柜内，且所述可控硅开关1和可控硅控制器2并联后一起串联于风力发电机组的辅电干变3的400V侧与辅电回路4之间，所述辅电干变3的400V侧连接于风力发电机组的主电路回路6与箱变7之间，所述主电路回路6通过箱变7连接电网8，所述可控硅控制器2由风力发电机组辅电用的24V的UPS 9进行供电，并检测辅电干变3的400V侧的三相电压，同时该可控硅控制器2分别与可控硅开关1和风力发电机组的主控PLC 5进行通信，当辅电干变3的400V侧出现极端过压或极端谐波超标时，可控硅控制器2会给可控硅开关1发出切除指令，使可控硅开关1断开，实现对辅电回路4的保护，并反馈干结点低电平信号给主控PLC 5，而当辅电干变3的400V侧的电能质量恢复后，可控硅控制器2会给可控硅开关1发出投入指令，使可控硅开关1闭合，并反馈干结点高电平信号给主控PLC 5。在可控硅控制器2发出切除信号后，在20ms时间内将后端回路切除，在可控硅控制器2发出投入信号后，可控硅开关1运用智能过零投切技术在50ms时间内将辅电设备迅速接入，整个过程的接通、分断都是由可控硅完成，可实现投入无浪涌电流、分断无电弧，且具有低功耗、低发热、环境适应性强等优点。