變流器系統(tǒng)的故障處理方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及風電技術領域，尤其涉及一種變流器系統(tǒng)的故障處理方法、裝置及系 統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 在大容量全功率變流器中，通常采用多組變流器并聯(lián)的方式實現(xiàn)功率擴容，從而 滿足大功率的需求。圖1為現(xiàn)有技術中背靠背拓撲結構的變流器的結構示意圖，如圖1所示， 變流器中的機側功率單元連接發(fā)電機Gl繞組，網(wǎng)側功率單元連接并網(wǎng)變壓器。
[0003] 采用上述背靠背拓撲結構的變流器可實現(xiàn)多個變流器并聯(lián)。圖2為現(xiàn)有技術中兩 個并聯(lián)連接的背靠背拓撲結構的變流器的結構示意圖，參照圖2，G1、G2為發(fā)電機的兩套繞 組，Gl、G2分別和變流器1、變流器2對應連接，變流器1和變流器2為相同拓撲結構及容量的 兩個變流器，變流器1和變流器2并聯(lián)連接后通過并網(wǎng)變壓器接入電網(wǎng)。
[0004] 然而，多個變流器并聯(lián)組成的變流器系統(tǒng)在達到擴容升級的目的同時，也帶來了 故障處理方面弊端。具體來說，故障時變流器系統(tǒng)對其包括的多個變流器不進行區(qū)分。只要 有一個變流器發(fā)生故障，就向中央控制器報整體故障，隨之中央控制器會控制全部變流器 停機，從而造成發(fā)電量損失，進而影響風力發(fā)電機組的利用率。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明實施例的目的在于，提供一種變流器系統(tǒng)的故障處理方法、裝置及系統(tǒng)，以 實現(xiàn)在變流器系統(tǒng)發(fā)生故障時隔離故障的變流器，使未故障的變流器正常運行，從而減少 發(fā)電量損失，并且有效提升風力發(fā)電機組的利用率。
[0006] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的實施例提供了一種變流器系統(tǒng)的故障處理方法， 所述變流器系統(tǒng)包括多個并聯(lián)連接的背靠背拓撲結構的變流器，所述方法包括:在所述變 流器系統(tǒng)發(fā)生故障時，確定變流器系統(tǒng)中故障的變流器;發(fā)送用于控制執(zhí)行停機操作的第 一控制信號至所述故障的變流器，并且發(fā)送用于控制允許執(zhí)行啟機操作的第二控制信號至 所述變流器系統(tǒng)中未故障的變流器。
[0007] 本發(fā)明的實施例還提供了一種變流器系統(tǒng)的故障處理裝置，所述變流器系統(tǒng)包括 多個并聯(lián)連接的背靠背拓撲結構的變流器，所述裝置包括:故障變流器確定模塊，用于確定 變流器系統(tǒng)中故障的變流器;控制信號發(fā)送模塊，用于發(fā)送用于控制執(zhí)行停機操作的第一 控制信號至所述故障的變流器，并且發(fā)送用于控制允許執(zhí)行啟機操作的第二控制信號至所 述變流器系統(tǒng)中未故障的變流器。
[0008] 本發(fā)明實施例還提供了一種變流器系統(tǒng)，包括多個并聯(lián)連接的背靠背拓撲結構的 變流器，所述變流器系統(tǒng)還包括如前述實施例所述的故障處理裝置，多個所述變流器分別 與所述故障處理裝置連接。
[0009] 本發(fā)明實施例提供的變流器系統(tǒng)的故障處理方法、裝置及系統(tǒng)，對于由多個背靠 背拓撲結構的變流器并聯(lián)組成的變流器系統(tǒng)發(fā)生故障時，確定發(fā)生故障的變流器，進一步 發(fā)送控制故障的變流器執(zhí)行停機操作的控制信號，并且發(fā)送控制允許未故障的變流器執(zhí)行 啟機操作的控制信號。實現(xiàn)了在變流器系統(tǒng)發(fā)生故障時隔離故障的變流器，運行未故障的 變流器，從而減少了發(fā)電量損失，并且有效提升了風力發(fā)電機組的利用率，進而提高了風力 發(fā)電機組的安全性和經(jīng)濟性。
【附圖說明】
[0010] 圖1為現(xiàn)有技術中背靠背拓撲結構的變流器的結構示意圖；
[0011] 圖2為現(xiàn)有技術中兩個并聯(lián)連接的背靠背拓撲結構的變流器的結構示意圖；
[0012] 圖3為本發(fā)明實施例一的變流器系統(tǒng)的故障處理方法的流程示意圖；
[0013]圖4為本發(fā)明實施例二的變流器系統(tǒng)的故障處理方法的流程示意圖；
[0014]圖5為本發(fā)明實施例二的變流器系統(tǒng)的故障處理方法的信號交互圖；
[0015]圖6為本發(fā)明實施例三的變流器系統(tǒng)的故障處理裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖對本發(fā)明實施例變流器系統(tǒng)的故障處理方法、裝置及系統(tǒng)進行詳細 描述。
[0017] 實施例一
[0018] 圖3為本發(fā)明實施例一的變流器系統(tǒng)的故障處理方法的流程示意圖，可在例如風 力發(fā)電機組的中央控制器中執(zhí)行所述方法。該變流器系統(tǒng)包括多個并聯(lián)連接的背靠背拓撲 結構的變流器，如圖3所示，變流器系統(tǒng)的故障處理方法包括：
[0019] 步驟310:在變流器系統(tǒng)發(fā)生故障時，確定變流器系統(tǒng)中故障的變流器。
[0020] 在實際應用中，例如，中央控制器依據(jù)上報的數(shù)據(jù)包確定故障，或者通過硬件信號 線確定故障。再比如，中央控制器在預設時間長度(如25ms)內未接收到變流器中控制器上 報信息，則確認發(fā)生故障。由此，確定變流器系統(tǒng)發(fā)生故障的途徑有多種，不限于此。
[0021] 步驟320:發(fā)送用于控制執(zhí)行停機操作的第一控制信號至故障的變流器，并且發(fā)送 用于控制允許執(zhí)行啟機操作的第二控制信號至變流器系統(tǒng)中未故障的變流器。
[0022] 這里，需要強調的是，"第一"、"第二"僅是一種指代，用以區(qū)別不同的控制信號，而 不作為對控制信號的具體限定。
[0023] 本發(fā)明的變流器系統(tǒng)的故障處理方法，對于由多個背靠背拓撲結構的變流器并聯(lián) 組成的變流器系統(tǒng)發(fā)生故障時，確定發(fā)生故障的變流器，進一步發(fā)送控制故障的變流器執(zhí) 行停機操作的控制信號，并且發(fā)送控制允許未故障的變流器執(zhí)行啟機操作的控制信號。從 而能夠隔離故障的變流器，使未故障的變流器正常運行，從而減少了發(fā)電量損失，并且有效 提升了風力發(fā)電機組的利用率，進而提高了風力發(fā)電機組的安全性和經(jīng)濟性。
[0024] 實施例二
[0025]圖4為本發(fā)明實施例二的變流器系統(tǒng)的故障處理方法的流程示意圖，所述實施例 可視為圖3的又一種具體的實現(xiàn)方案。
[0026]參照圖4,步驟410:接收反映變流器系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)包。
[0027]如實施例一中提及的通過數(shù)據(jù)包上報故障方式來確定變流器系統(tǒng)是否發(fā)生了故 障，以及關于故障的具體信息。在具體的實現(xiàn)方式中，變流器系統(tǒng)實時與風力發(fā)電機組的中 央控制器進行數(shù)據(jù)通信，變流器系統(tǒng)（如各變流器中的控制器）向中央控制器發(fā)送數(shù)據(jù)包。 因此，在確定故障的變流器之前中央控制器就需要接收該數(shù)據(jù)包。
[0028]步驟420:根據(jù)變流器系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)包確定變流器系統(tǒng)發(fā)生的故障類型。 [0029]步驟430:在確定故障類型為不可恢復的故障類型時，則控制變流器系統(tǒng)停機。 [0030]在實際應用中，變流器系統(tǒng)每間隔20ms向風力發(fā)電機組中央控制器發(fā)送一個如下 表1所示的數(shù)據(jù)包。表1是示出反映變流器系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)包。
[0031]表 1
[0033] 參照表1 ,Hearting Back表示對中央控制器發(fā)送過來的心跳信息的確認反饋； Status Word表示變流器1的狀態(tài)反饋信息;Fault Word表示故障字段，例如采用二進制編 碼方式，一個編碼代表一種故障;Freq_Grid表示并網(wǎng)頻率;Reactive Power feedback表示 無功功率反饋。
[0034]具體地，可根據(jù)上述故障字段確定故障類型。例如，采用三位二進制數(shù)作為故障字 段，故障字段的第一位為"〇"代表不可恢