風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)、風(fēng)機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)警方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)、風(fēng)機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)警方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電量在所有發(fā)電總量中的比重越來(lái)越大，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)之間的關(guān)系越來(lái)越密切。
[0003]與歐洲、北美的電網(wǎng)相比，我國(guó)的電網(wǎng)存在分布復(fù)雜、區(qū)域負(fù)荷分布不平衡、電網(wǎng)末端較多、電網(wǎng)波動(dòng)較大的特點(diǎn)，在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)時(shí)，電能質(zhì)量和電網(wǎng)的波動(dòng)給風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(簡(jiǎn)稱(chēng)“風(fēng)機(jī)”)的正常運(yùn)行帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，因此，對(duì)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和風(fēng)機(jī)故障的快速判斷變得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)、風(fēng)機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)警方法、裝置及系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)中并網(wǎng)點(diǎn)和風(fēng)機(jī)的電壓，并對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)和風(fēng)機(jī)的故障進(jìn)行快速預(yù)警。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)故障預(yù)警方法，所述方法包括:周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓以及風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓;根據(jù)所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓以及各單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓中電壓總諧波含有率，確定風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)的故障情況，并進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警。
[0006]進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓以及各單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓中電壓總諧波含有率，確定風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)的故障情況，并進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警包括:如果監(jiān)測(cè)到任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓以及所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率均大于第一閾值;且后者數(shù)據(jù)狀態(tài)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)大于第一預(yù)定周期，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓2次諧波含有率;如果所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓2次諧波含有率大于第二閾值，則確定風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)發(fā)生故障，并進(jìn)行報(bào)警。
[0007]進(jìn)一步地，所述方法還包括:周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、靜止無(wú)功補(bǔ)償器SVC和靜止無(wú)功發(fā)生器SVG中至少一個(gè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓;如果監(jiān)測(cè)到?jīng)]有任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，且監(jiān)測(cè)到風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率大于所述第一閾值，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)所述風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、SVC和SVG中至少一個(gè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率;如果所述風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、SVC和SVG中至少一個(gè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，且數(shù)據(jù)狀態(tài)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)大于第一預(yù)定周期，則執(zhí)行所述監(jiān)測(cè)所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓2次諧波含有率的處理步驟。
[0008]進(jìn)一步地，所述方法還包括:周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、靜止無(wú)功補(bǔ)償器SVC和靜止無(wú)功發(fā)生器SVG中至少一個(gè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓;如果監(jiān)測(cè)到任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的總諧波含有率大于所述第一閾值，且所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率不大于所述第一閾值，則執(zhí)行所述繼續(xù)監(jiān)測(cè)各所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓2次諧波含有率;或者，監(jiān)測(cè)到?jīng)]有任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，且風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率不大于所述第一閾值;或者，監(jiān)測(cè)到?jīng)]有任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，且風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率大于所述第一閾值;同時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、SVC和SVG中無(wú)任一監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)所述任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓2次諧波含有率;如果所述任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓2次諧波含有率大于所述第二閾值，且數(shù)據(jù)狀態(tài)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)大于第一預(yù)定周期，則確定相應(yīng)單臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，并進(jìn)行報(bào)警。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)機(jī)故障預(yù)警方法，所述方法包括:周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓;根據(jù)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率，確定風(fēng)機(jī)的故障情況，并進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警。
[0010]進(jìn)一步地，所述根據(jù)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率，確定風(fēng)機(jī)的故障情況，并進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警包括:如果監(jiān)測(cè)到任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于第三閾值且小于第一閾值;且數(shù)據(jù)狀態(tài)在規(guī)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)累加時(shí)長(zhǎng)大于第二預(yù)定周期，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)相應(yīng)單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的2次及2次以上奇次諧波含有率;如果所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的2次及2次以上奇次諧波含有率中任一次諧波含有率大于第二閾值，則確定相應(yīng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，并進(jìn)行報(bào)警。
[0011]進(jìn)一步地，所述方法還包括:周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)功率;如果所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的2次及2次以上奇次諧波含有率中無(wú)任一次諧波含有率大于第二閾值，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)相應(yīng)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電流;如果所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電流總諧波含有率大于第四閾值，且同時(shí)刻所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)功率大于預(yù)定功率，則確定相應(yīng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，并進(jìn)行報(bào)警。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)故障預(yù)警方法，所述方法包括:在執(zhí)行上述風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)故障預(yù)警方法的過(guò)程中，同步執(zhí)行上述風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)機(jī)故障預(yù)警方法。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)故障預(yù)警裝置，所述裝置包括:第一電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓以及風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓;第一故障判斷模塊，用于根據(jù)所述并網(wǎng)點(diǎn)電壓以及各單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓中電壓總諧波含有率，確定風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)的故障情況，并進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一故障判斷模塊包括:第一電壓諧波含有率監(jiān)測(cè)單元，用于如果監(jiān)測(cè)到任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓以及所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率均大于第一閾值;且后者數(shù)據(jù)狀態(tài)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)大于第一預(yù)定周期，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓2次諧波含有率;第一電壓諧波含有率判斷單元，用于如果所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓2次諧波含有率大于第二閾值，則確定風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)發(fā)生故障，并進(jìn)行報(bào)警。
[0015]進(jìn)一步地，所述裝置還包括:重要電路電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、靜止無(wú)功補(bǔ)償器SVC和靜止無(wú)功發(fā)生器SVG中至少一個(gè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓;所述重要電路電壓監(jiān)測(cè)模塊具體還用于，如果監(jiān)測(cè)到?jīng)]有任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，且監(jiān)測(cè)到風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率大于所述第一閾值，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)所述風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、SVC和SVG中至少一個(gè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率;所述第一電壓諧波含有率監(jiān)測(cè)單元具體還用于，如果所述風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、SVC和SVG中至少一個(gè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，且數(shù)據(jù)狀態(tài)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)大于第一預(yù)定周期，則執(zhí)行所述監(jiān)測(cè)所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓2次諧波含有率的處理步驟。
[0016]進(jìn)一步地，所述方法還包括:重要電路電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、靜止無(wú)功補(bǔ)償器SVC和靜止無(wú)功發(fā)生器SVG中至少一個(gè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓;所述第一電壓諧波含有率監(jiān)測(cè)單元具體還用于，如果監(jiān)測(cè)到任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的總諧波含有率大于所述第一閾值，且所述風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率不大于所述第一閾值，則執(zhí)行所述繼續(xù)監(jiān)測(cè)各所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓2次諧波含有率;或者，監(jiān)測(cè)到?jīng)]有任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，且風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率不大于所述第一閾值;或者，監(jiān)測(cè)到?jīng)]有任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，且風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓的總諧波含有率大于所述第一閾值；同時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)的各集電線路、SVC和SVG中無(wú)任一監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于所述第一閾值，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)所述任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓2次諧波含有率;所述第一電壓諧波含有率判斷單元具體還用于，如果所述任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓2次諧波含有率大于所述第二閾值，且數(shù)據(jù)狀態(tài)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)大于第一預(yù)定周期，則確定相應(yīng)單臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，并進(jìn)行報(bào)警。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置，所述裝置包括:第二電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓;第二故障判斷模塊，用于根據(jù)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率，確定風(fēng)機(jī)的故障情況，并進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警。
[0018]進(jìn)一步地，所述第二故障判斷模塊包括:第二電壓諧波含有率監(jiān)測(cè)單元，用于如果監(jiān)測(cè)到任一單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓總諧波含有率大于第三閾值且小于第一閾值;且數(shù)據(jù)狀態(tài)在規(guī)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)累加時(shí)長(zhǎng)大于第二預(yù)定周期，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)相應(yīng)單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的2次及2次以上奇次諧波含有率;第二電壓諧波含有率判斷單元，用于如果所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的2次及2次以上奇次諧波含有率中任一次諧波含有率大于第二閾值，則確定相應(yīng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，并進(jìn)行報(bào)警。
[0019]進(jìn)一步地，所述裝置還包括:第一功率監(jiān)測(cè)模塊，用于周期性監(jiān)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)功率;第一電流監(jiān)測(cè)模塊，用于如果所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電壓的2次及2次以上奇次諧波含有率中無(wú)任一次諧波含有率大于第二閾值，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)相應(yīng)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電流;所述第二故障判斷模塊具體還用于，如果所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)電流總諧波含有率大于第四閾值，且同時(shí)刻所述單臺(tái)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)功率大于預(yù)定功率，則確定相應(yīng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，并進(jìn)行報(bào)警。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)故障預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:上述風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)故障預(yù)警裝置和風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)機(jī)故障預(yù)警裝置。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)、風(fēng)機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)警方法、裝置及系統(tǒng)，通過(guò)在風(fēng)電場(chǎng)中并網(wǎng)點(diǎn)和風(fēng)機(jī)處設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)和風(fēng)機(jī)的電壓，并對(duì)電壓中的諧波含有率進(jìn)行判斷，以實(shí)現(xiàn)故障的快速預(yù)警，及時(shí)避免了風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)機(jī)中設(shè)備受