专利汇可以提供一种双馈式风电机组变流器及利用其实现的黑启动方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种双馈式 风 电机 组变流器及利用其实现的黑启动方法,包括变流 控制器 、直流 母线 、 支撑 电容、Chopper 电路 、机侧变流器、网侧变流器、备用电源系统;机侧变流器与网侧变流器之间连接有 直流母线 ,在直流母线上依次连接有支撑电容、Chopper电路和备用电源系统,机侧变流器、备用电源系统、网侧变流器分别与变流控制器连接,变流控制器分别与主控系统、并网 断路器 通讯连接,变流控制器监测变流器机侧交流 信号 、变流器网侧交流信号和直流母线 电压 。本发明在变流器中集成有可作为黑启动电源使用的备用电源系统,提供发电机 转子 建立励磁电压所需的 电能 和辅电系统电源,解决了现有黑启动设备价格昂贵、结构复杂和利用效率低下的问题。,下面是一种双馈式风电机组变流器及利用其实现的黑启动方法专利的具体信息内容。
1.一种双馈式风电机组变流器,其特征在于:包括变流控制器、直流母线、支撑电容、Chopper电路、机侧变流器、网侧变流器、备用电源系统;所述机侧变流器与网侧变流器之间连接有直流母线,且在该直流母线上从机侧变流器往网侧变流器的方向依次连接有支撑电容、Chopper电路和备用电源系统,所述机侧变流器、备用电源系统、网侧变流器分别与变流控制器连接,所述变流控制器分别与风电机组的主控系统、并网断路器通讯连接,所述并网断路器连接风电机组的升压变压器与发电机,由变流控制器进行控制,且所述变流控制器还监测变流器机侧交流信号、变流器网侧交流信号和直流母线电压;其中,在失去电网电力的情况下,所述备用电源系统由变流控制器进行控制,通过网侧变流器为风电机组的辅电系统供电,通过机侧变流器为风电机组的发电机转子提供建立励磁电压所需的电能,且在黑启动过程中,所述备用电源系统的供电能力满足风电机组完成多次黑启动流程的功率损耗。
2.根据权利要求1所述的一种双馈式风电机组变流器,其特征在于:所述备用电源系统由具备双向电能流通功能的DC-DC电源变换器和电池组成,所述电池通过DC-DC电源变换器与直流母线相连。
3.根据权利要求2所述的一种双馈式风电机组变流器,其特征在于:所述DC-DC电源变换器为基于buck-boost电路的电源变换器。
4.根据权利要求2所述的一种双馈式风电机组变流器,其特征在于:所述电池为铅酸电池、镍镉电池、氢镍电池、锂电池、钠硫电池、超级电容和液流电池中的任意一种或几种的组合。
5.一种利用权利要求1所述双馈式风电机组变流器实现的黑启动方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)启动检测
在失去电网电力的情况下,所述直流母线上的备用电源系统提供的电能,通过网侧变流器为风电机组的辅电系统供电;同时,风电机组的主控系统检测实时平均风速有没有达到黑启动要求的风速V1,若达到,则主控系统控制风电机组的变流器、变桨系统和偏航系统进入黑启动运行模式;
2)发电机定子建压
所述变流控制器通过控制机侧变流器给发电机转子提供励磁电流,为发电机的定子建立电压;同时,所述变流控制器通过监测直流母线电压,控制后备电源系统的电池出力情况,并使直流母线电压维持在U1~U2之间;
3)启动电源切换
所述变流控制器通过监测变流器机侧交流信号,控制发电机定子电压的幅值和角度,且通过控制并网断路器实现发电机定子电压与变流器网侧电压同步;通过检测机侧变流器的交流信号计算发电机发出功率,变流控制器通过控制机侧变流器逐步增加发电机发出功率,同时通过控制网侧变流器逐步降低备用电源系统的出力,当发电机定子输出功率达到P1时,即满足辅电系统和发电机转子励磁用电时,变流控制器切除备用电源系统,并为其充电;此时如果因风速下降,导致发电机定子输出功率小于P1时,备用电源系统投入运行,稳定直流母线电压;
4)黑启动结束
当风电机组的主控系统检测到实时平均风速达到设定值V2,同时监测到变流器网侧电压稳定在设定值U3并持续到T1时间,整个黑启动过程结束。
6.根据权利要求5所述的一种利用双馈式风电机组变流器实现的黑启动方法,其特征在于:在步骤2)和步骤3)的过程中,若风速下降,未能达到黑启动风速V1,则直接进入步骤
1),重新开始黑启动流程。
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