專利名稱：一種具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)及其保護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙饋發(fā)電機系統(tǒng)及其保護方法，尤其涉及一種具有保 護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)及其在出現(xiàn)電網(wǎng)故障時候的保護方法。
背景技術(shù)：
在電網(wǎng)故障下，大量發(fā)電機(如風(fēng)力發(fā)電機)脫網(wǎng)會使電網(wǎng)功率缺 失，加劇電網(wǎng)崩潰。為滿足電網(wǎng)安全要求，要求發(fā)電機系統(tǒng)(如風(fēng)力渦 輪發(fā)電機系統(tǒng))必須具有電網(wǎng)故障情況下不間斷運行的故障穿越能力。
現(xiàn)有的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)包括雙饋感應(yīng)發(fā)電機(DFIG)和背靠背變流器。
雙饋感應(yīng)發(fā)電機(DFIG)的定子繞組一般通過并網(wǎng)開關(guān)連接到變壓器來與
電網(wǎng)相連，轉(zhuǎn)子繞組連接到背靠背變流器。背靠背變流器包括轉(zhuǎn)子側(cè)變流
器(Rotor Side Converter)、網(wǎng)側(cè)變流器(Grid Side Co匿rter)、中間 直流側(cè)(DC Circuit)。網(wǎng)側(cè)變流器(Grid Side Converter)也通過電子 幵關(guān)與電網(wǎng)連接，因此實際上轉(zhuǎn)子繞組依次通過轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(Rotor Side Converter)、中間直流側(cè)(DC Circuit)、網(wǎng)側(cè)變流器(Grid Side Converter) 也與電網(wǎng)連接。也可以通過控制變流器來實現(xiàn)發(fā)電機有功和無功輸出，電 壓和頻率調(diào)節(jié)。
當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時，發(fā)電機定子電壓突然下降，使發(fā)電機去磁并在定 子繞組和轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)出大電流，定子電流存在的直流分量，在轉(zhuǎn)子電流 中則表現(xiàn)出交流分量，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流會超出額定的3 4倍，這時轉(zhuǎn)子側(cè)變 流器(Rotor Side Converter)明顯失去控制能力而立即關(guān)閉脈寬調(diào)制， 然而轉(zhuǎn)子大電流會通過IGBT的反并聯(lián)二極管續(xù)流，使母線電壓急劇上升到 額定的3 4倍，這將嚴(yán)重地?fù)p壞變流器。雖然網(wǎng)側(cè)變流器(Grid Side Converter)用于控制母線電壓穩(wěn)定，但在發(fā)生電網(wǎng)故障時母線電壓仍會超
過上述值。
對此，在美國專利文獻US7102247B2中公開了一種用于風(fēng)電系統(tǒng)的電 路裝置及方法，通過電子開關(guān)來控制附加電阻，可以實現(xiàn)在電網(wǎng)故障時暫 時切斷轉(zhuǎn)子側(cè)變流器與轉(zhuǎn)子繞組的連接，在故障恢復(fù)后能重新實現(xiàn)連接。 然而該方案中的所選電子開是通過脈寬調(diào)制控制的，并且是主動關(guān)斷的， 由于主動關(guān)斷型電子開關(guān)過載能力較弱，通常需要多管并聯(lián)，短路轉(zhuǎn)子繞 組時會出現(xiàn)均流和過流問題。對于電網(wǎng)故障嚴(yán)重的情況，本方案會因為轉(zhuǎn) 子過壓而導(dǎo)致發(fā)電機定子脫網(wǎng)，因此采用該方案成本高、控制復(fù)雜且故障 穿越能力較弱。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本較低， 控制簡單且故障穿越能力較強的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)及其在出現(xiàn)電網(wǎng)故障時候 的保護方法。
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提供一種具有保護裝置的雙饋發(fā)電機
系統(tǒng)，包括雙饋感應(yīng)發(fā)電機，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器、中間直流側(cè)、網(wǎng)側(cè)變流器， 以及旁路保護電路，所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器、中間直 流側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器依次連接接入電網(wǎng)，所述旁路保護電路與所述轉(zhuǎn)子連接， 所述旁路保護電路包括限流電阻和晶閘管；所述晶閘管分成三組，每組 包括兩個反向并聯(lián)的所述晶閘管，并與一所述限流電阻串聯(lián)，所述三組晶 閘管為之間星形連接；當(dāng)所述中間直流側(cè)的電壓超過設(shè)定閾值U2時，所述 晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。
晶閘管的工作條件如下1.晶閘管承受反向陽極電壓時，不管門極承 受何種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。2.晶閘管承受正向陽極電壓時，僅 在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。3.晶閘管在導(dǎo)通情況下，只 要有一定的正向陽極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導(dǎo)通，即晶閘
管導(dǎo)通后，門極失去作用。4.晶閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主回路電壓或電流
減小到接近于零時，晶閘管關(guān)斷。
通過上述技術(shù)方案，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，轉(zhuǎn)子線圈的電流會增大，并
使得中間直流側(cè)的電壓增高。當(dāng)中間直流側(cè)的電壓超過設(shè)定閾值U2時，晶 閘管被觸發(fā)導(dǎo)通，這樣通過正反并聯(lián)的晶閘管將旁路掉轉(zhuǎn)子線圈的電流， 直到中間直流側(cè)的電壓恢復(fù)正常為止。并且根據(jù)晶閘管的特性，能更可靠 的旁路掉轉(zhuǎn)子線圈的過大的電流，并在電網(wǎng)故障恢復(fù)時，能更好的使得雙 饋發(fā)電機恢復(fù)工作，在只需要簡單的控制下，具有較強的故障穿越能力。
本發(fā)明的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的一個具體的實施例是，所 述旁路保護電路包括限流電阻、電流檢測單元和晶閘管；所述晶閘管反
向并聯(lián)，并與限流電阻和電流檢測單元串聯(lián)連接；當(dāng)所述中間直流側(cè)的電 壓超過設(shè)定閾值U2時，所述晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。
電流檢測單元也可以采用如霍爾元件來檢測電流，這樣就不需要串聯(lián) 于所要檢測的回路中。
為了進一步增強在電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時候保護的能力，所述的具有保護 裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)還包括與所述中間直流側(cè)并聯(lián)的直流母線放電電
路，當(dāng)所述中間直流側(cè)的電壓超過安全閾值U1時，所述直流母線放電電路 導(dǎo)通；所述安全閾值U1小于所述設(shè)定閾值U2。
所述直流母線放電電路包括限流電阻、保護二極管和全控開關(guān)管，
所述保護二極管和限流電阻并聯(lián)，且與所述全控開關(guān)管串聯(lián)，當(dāng)所述中間
直流側(cè)的電壓超過安全閾值U1時，所述全控開關(guān)管導(dǎo)通。
當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障，在旁路保護電路被激活導(dǎo)通之前，即中間直流側(cè)的
電壓超過安全閾值Ul但是還沒有達到U2時，直流母線放電電路就開始工 作。所述全控開關(guān)管被觸發(fā)導(dǎo)通后，直流母線放電電路將旁路掉轉(zhuǎn)子線圈 流入中間直流側(cè)的電流。如果電網(wǎng)故障過于嚴(yán)重，中間直流側(cè)的電壓繼續(xù) 增加并超過U2時，旁路保護電路才被激活導(dǎo)通。通過這種手段，能進一步 提高本發(fā)明具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的故障穿越能力。
所述中間直流側(cè)包括母線電容。母線電容接收在電網(wǎng)故障時轉(zhuǎn)子線
圈中產(chǎn)生的電流。
本發(fā)明還提供所述具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的保護方法，包括
如下步驟
A. 檢測電網(wǎng)故障，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，關(guān)閉轉(zhuǎn)子側(cè)變流器；
B. 激活與雙饋感應(yīng)發(fā)電機的轉(zhuǎn)子連接的旁路保護電路導(dǎo)通，直到電 網(wǎng)故障排除，則切斷所述旁路保護電路；
C. 檢測所述旁路保護電路的電流，當(dāng)該電流為0之后，轉(zhuǎn)子側(cè)變流 器啟動并控制所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機。
其中，檢測中間直流側(cè)的電壓，當(dāng)該電壓超過設(shè)定閾值U2時，則判 斷電網(wǎng)出現(xiàn)故障；
檢測中間直流側(cè)的電壓，當(dāng)該電壓低于安全閾值Ul時，則判斷電網(wǎng) 故障排除；
所述設(shè)定閾值U2大于所述安全閾值U1。
所述旁路保護電路包括限流電阻和晶閘管；所述晶閘管分成三組， 每組包括兩個反向并聯(lián)的所述晶閘管，并與一所述限流電阻串聯(lián)，所述三 組晶閘管為星形連接；當(dāng)所述中間直流側(cè)的電壓超過設(shè)定閾值U2時，所述 晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。
為了進一步提高本方法的故障穿越能力，所述的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的保
護方法，還進一步包括如下步驟
D. 檢測中間直流側(cè)的電壓，當(dāng)該電壓超過安全閾值U1時，激活直流 母線放電電路導(dǎo)通，直到該電壓低于安全閾值U1時，關(guān)閉所述直流母線放
通過上述技術(shù)方案，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障，在旁路保護電路被激活導(dǎo)通之
前，即中間直流側(cè)的電壓超過安全閾值U1但是還沒有達到U2時，直流母 線放電電路就開始工作。如果電網(wǎng)故障過于嚴(yán)重，中間直流側(cè)的電壓繼續(xù) 增加并超過U2時，旁路保護電路才被激活導(dǎo)通。通過這種手段，能進一步 提高本發(fā)明具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的故障穿越能力。
用于連接電網(wǎng)和雙饋感應(yīng)發(fā)電機的定子的電網(wǎng)開關(guān)S1始終閉合，則保
持所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機不脫網(wǎng)；
保持網(wǎng)側(cè)變流器不關(guān)閉，并根據(jù)故障類型和程度來向電網(wǎng)注入設(shè)定的
無功；
所述步驟C中，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器啟動后，根據(jù)電網(wǎng)情況，發(fā)無功支持電網(wǎng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點在于，本發(fā)明雙饋發(fā)電機系統(tǒng)及其保護 方法成本較低，控制簡單，并且具有更強的故障穿越能力。


圖1是本發(fā)明具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)實施例的系統(tǒng)框圖； 圖2是本發(fā)明旁路保護電路的示意圖3是本發(fā)明的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)出現(xiàn)電網(wǎng)故障時的波 形示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖l所示在本發(fā)明一種具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)包括雙饋
感應(yīng)發(fā)電機100，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130、中間直流側(cè)IIO、直流母線放電電路 140、以及網(wǎng)側(cè)變流器120，所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機100的轉(zhuǎn)子102、轉(zhuǎn)子側(cè) 變流器130、中間直流側(cè)110和網(wǎng)側(cè)變流器120依次連接接入電網(wǎng)，旁路 保護電路200，所述旁路保護電路200與所述轉(zhuǎn)子102連接，當(dāng)所述中間 直流側(cè)110的電壓超過設(shè)定閾值U2時，所述旁路保護電路200導(dǎo)通，旁 路所述轉(zhuǎn)子102上的電流。
直流母線放電電路140(Chopper)包括采用IGBT的全控開關(guān)管V13和 限流電阻R4，以及與R4反并聯(lián)的保護二極管D13。
雙饋感應(yīng)發(fā)電機100的定子101通過電網(wǎng)開關(guān)Sl接入電網(wǎng)。
如圖2所示在本發(fā)明實施例中，旁路保護電路200 (Crowbar)由限流 電阻R1、 R2、 R3和晶閘管Q1、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5、 Q6組成，晶閘管成對反 并聯(lián)再連接成星形結(jié)構(gòu)。并且旁路保護電路200 (Crowbar)還包括用于檢 測電流大小的電流檢測單元T1、 T2、 T3。
為提高系統(tǒng)故障穿越能力，本發(fā)明的實施例采用直流母線放電電路 140 (Chopper)與旁路保護電路200 (Crowbar)兩個保護電路，它們分別 類似于斬波電路和撬棒電路。
當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時，定子101電流和轉(zhuǎn)子102電流增大，轉(zhuǎn)子側(cè)
變流器130 (Rotor Side Converter )中的絕緣柵雙極晶體管(IGBT) VI、 V2、 V3、 V4、 V5、 V6由于過流而關(guān)閉，大電流通過與絕緣柵雙極晶體管反 并聯(lián)二極管m、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6給母線電容C1充電，使母線電壓Vdc 迅速上升，該母線電壓Vdc即為中間直流側(cè)110的電壓。當(dāng)Vdc超過安全 閾值U1，激活直流母線放電電路140 (Chopper)給母線電容C1放電來抑 制母線過電壓。
然而對于電網(wǎng)跌落嚴(yán)重的情況，即使開通V13啟動電子開關(guān)141激活 直流母線放電電路140 (Chopper), Vdc還會迅速上升到設(shè)定閾值U2，這 時通過激活旁路保護電路200 (Crowbar)來短路發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組，使短路 電流暫時通過低阻抗電阻來吸收，而這時轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130 (Rotor Side Converter)電流幾乎為零。當(dāng)母線電壓下降到正常工作電壓Unorn時，停 止觸發(fā)直流母線放電電路140 (Ch叩per)和旁路保護電路200 (Crowbar)。 在經(jīng)過一段時間(例如60ms)的延遲，即在流過旁路保護電路200(Crowbar) 的電流衰減到零后，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130 (Rotor Side Converter)重新啟 動并控制雙饋感應(yīng)發(fā)電機100 (DFIG)。
轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130 (Rotor Side Converter)不僅能控制發(fā)電機有功 電流輸出，而且能夠控制無功電流輸出，這使雙饋發(fā)電機系統(tǒng)在電網(wǎng)故障 期間具有了穩(wěn)定電壓的作用。轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130 (Rotor Side Converter) 是通過控制開關(guān)管V1、 V2、 V3、 V4、 V5、 V6的開通來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子勵磁電流 的控制的。
電網(wǎng)電壓恢復(fù)時，雙饋發(fā)電機系統(tǒng)會經(jīng)歷與跌落時同樣的故障轉(zhuǎn)子 側(cè)變流器130 (Rotor Side Converter)由于過流關(guān)閉，轉(zhuǎn)子電流灌入母 線電容CI使Vdc迅速升高，當(dāng)超過安全閾值Ul時候則激活直流母線放電 電路140 (Chopper),以達到保護的目的。但是在故障嚴(yán)重的情況下，如 Vdc迅速升高超過設(shè)定閾值U2時，則需要激活旁路保護電路200(Crowbar) 來保護變流器。當(dāng)Vdc下降到正常水平時關(guān)閉直流母線放電電路140 (Chopper)和旁路保護電路200 (Crowbar),并待旁路保護電路200 (Crowbar)的電流衰減到零后，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130(Rotor Side Converter)
重新回到正常運行模式并盡快傳遞有功到電網(wǎng)。通過上述系統(tǒng)和方法，本 發(fā)明實現(xiàn)了在電網(wǎng)故障下雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的不脫網(wǎng)運行，并在電網(wǎng)恢復(fù)后 使系統(tǒng)快速恢復(fù)到正常有功輸出模式。
在電網(wǎng)故障情況下，網(wǎng)側(cè)變流器120 (Grid Side Converter) —直保 持與電網(wǎng)的連接，其電網(wǎng)開關(guān)一直閉合。網(wǎng)側(cè)變流器120 (Grid Side Converter)傳遞有功電流到電網(wǎng)以控制母線電壓穩(wěn)定，同時向電網(wǎng)注入無 功電流來幫助電網(wǎng)穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。
如圖3所示，在tl時刻，電網(wǎng)發(fā)生跌落故障，電網(wǎng)電壓Un迅速下降 到額定的30%，由于定子101直接與電網(wǎng)連接，雙饋感應(yīng)發(fā)電機100因去 磁作用而在轉(zhuǎn)子102端口感應(yīng)出高電壓，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130因此關(guān)閉。母 線電壓Udc即為Vdc，為變流器直流母線上的電壓，Ir為流過轉(zhuǎn)子102繞 組的電流。
在t2時刻，母線電壓Udc超過安全閾值m，則導(dǎo)通全控開關(guān)管V13， 直流母線放電電路140被激活，然而母線電壓Udc繼續(xù)上升。Icp為流過 全控開關(guān)管V13的電流。
在t3時刻，Udc超過設(shè)定閾值U2時，觸發(fā)晶閘管Q1、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5、 Q6，旁路保護電路200被激活，轉(zhuǎn)子102的電流消耗在限流電阻R1、 R2、 R3上，其中Icb為流過限流電阻Rl的電流。
在t4時刻，Udc下降到正常工作電壓Unom，停止激活直流母線放電電 路140與旁路保護電路200。
在t5時刻，通過電流檢測單元T1、 T2、 T3檢測到旁路保護電路200 的電流衰減到零，如Icb為零。
在t6時刻，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130重新饋入轉(zhuǎn)子102勵磁電流。
在t7時刻，電網(wǎng)電壓恢復(fù)，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130被再次關(guān)閉并激活直流 母線放電電路140。
在t8時刻，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器130重新饋入轉(zhuǎn)子102勵磁電流。
在上述整個過程期間，網(wǎng)側(cè)變流器120 —直工作以控制母線電壓穩(wěn)定。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)
領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)，包括雙饋感應(yīng)發(fā)電機(100)、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(130)、中間直流側(cè)(110)、網(wǎng)側(cè)變流器(120)，以及旁路保護電路(200)，所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(100)的轉(zhuǎn)子(102)、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(130)、中間直流側(cè)(110)和網(wǎng)側(cè)變流器(120)依次連接接入電網(wǎng)，所述旁路保護電路(200)與所述轉(zhuǎn)子(102)連接，其特征在于，所述旁路保護電路(200)包括限流電阻(R1、R2、R3)和晶閘管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)；所述晶閘管分成三組，每組包括兩個反向并聯(lián)的所述晶閘管，并與一所述限流電阻串聯(lián)，所述三組晶閘管為星形連接；當(dāng)所述中間直流側(cè)(110)的電壓超過設(shè)定閾值U2時，所述晶閘管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)被觸發(fā)導(dǎo)通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)，其特征 在于，所述旁路保護電路(200)還包括電流檢測單元(Tl、 T2、 T3); 所述電流檢測單元(Tl)用于檢測限流電阻(Rl)的電流，所述電流檢測 單元(T2)用于檢測限流電阻(R2)的電流，所述電流檢測單元(T3)用 于檢測限流電阻(R3)的電流。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)，其 特征在于，還包括與所述中間直流側(cè)(U0)并聯(lián)的直流母線放電電路(140)，當(dāng)所述中間直流側(cè)(110)的電壓超過安全閾值U1時，所述直流 母線放電電路(140)導(dǎo)通；所述安全閾值U1小于所述設(shè)定閾值U2。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)，其特征 在于，所述直流母線放電電路(140)包括限流電阻(R4)、保護二極管(D13)和全控開關(guān)管(V13)，所述保護二極管(D13)和限流電阻(R4) 反并聯(lián)，且與所述全控開關(guān)管(V13)串聯(lián)，當(dāng)所述中間直流側(cè)(110)的 電壓超過安全閾值U1時，所述全控開關(guān)管(V13)導(dǎo)通。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)，其 特征在于，所述中間直流側(cè)(110)包括母線電容(Cl)。
6、 一種具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的保護方法，所述具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)包括雙饋感應(yīng)發(fā)電機(100)、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(130)、 中間直流側(cè)(110)、網(wǎng)側(cè)變流器(120)，以及旁路保護電路(200)，所述 旁路保護電路(200)與所述轉(zhuǎn)子(102)連接，其特征在于，旁路保護電 路(200)包括限流電阻(Rl、 R2、 R3)和晶閘管(Ql、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5、 Q6);所述晶閘管分成三組，每組包括兩個反向并聯(lián)的所述晶閘管，并與一 所述限流電阻串聯(lián)，所述三組晶閘管為星形連接；所述具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的保護方法包括如下步驟A. 檢測電網(wǎng)故障，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，關(guān)閉轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(130);B. 激活與雙饋感應(yīng)發(fā)電機(100)的轉(zhuǎn)子(102)連接的旁路保護電 路(200)導(dǎo)通，直到電網(wǎng)故障排除，則切斷所述旁路保護電路(200);C. 檢測所述旁路保護電路(200)的電流，當(dāng)該電流為O以后，轉(zhuǎn)子 側(cè)變流器(130)啟動并控制所述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(100)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的保護方 法，其特征在于，檢測中間直流側(cè)(110)的電壓，當(dāng)該電壓超過設(shè)定閾值 U2時，則判斷電網(wǎng)出現(xiàn)故障；檢測中間直流側(cè)(110)的電壓，當(dāng)該電壓低于安全閾值U1時，則判 斷電網(wǎng)故障排除；所述設(shè)定閾值U2大于所述安全閾值U1。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的保 護方法，其特征在于，所述旁路保護電路(200)還包括電流檢測單元(T1、 T2、 T3);所述電流檢測單元(Tl)用于檢測限流電阻(Rl)的電流，所述 電流檢測單元(T2)用于檢測限流電阻(R2)的電流，所述電流檢測單元(T3)用于檢測限流電阻(R3)的電流。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的保護方 法，其特征在于，還進一步包括如下步驟D. 檢測中間直流側(cè)(110)的電壓，當(dāng)該電壓超過安全閾值Ul時， 激活直流母線放電電路(140)導(dǎo)通，直到該電壓低于安全閾值U1時，關(guān) 閉所述直流母線放電電路(140)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)的保護方 法，其特征在于，用于連接電網(wǎng)和雙饋感應(yīng)發(fā)電機(100)的定子(101)的電網(wǎng)開關(guān)(S1)始終閉合；保持網(wǎng)側(cè)變流器(120)不關(guān)閉；所述步驟C中，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(130)啟動后，發(fā)無功支持電網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)及其保護方法。具有保護裝置的雙饋發(fā)電機系統(tǒng)包括雙饋感應(yīng)發(fā)電機(100)、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(130)、中間直流側(cè)(110)、網(wǎng)側(cè)變流器(120)，以及旁路保護電路(200)，旁路保護電路(200)包括限流電阻(R1、R2、R3)和晶閘管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)；所述晶閘管分成三組，每組包括兩個反向并聯(lián)的所述晶閘管，并與一所述限流電阻串聯(lián)，所述三組晶閘管為星形連接；當(dāng)所述中間直流側(cè)(110)的電壓超過設(shè)定閾值U2時，所述晶閘管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)被觸發(fā)導(dǎo)通。本發(fā)明的優(yōu)點在于，成本較低，控制簡單，并且具有更強的故障穿越能力。
文檔編號H02H7/06GK101383578SQ20081021632
公開日2009年3月11日 申請日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者呂懷明 申請人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司