一種用于風力發(fā)電的軟并網(wǎng)控制器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于以晶閘管作為功率開關，以軟并網(wǎng)方式接入電網(wǎng)的異步風力發(fā)電機組。本發(fā)明提出一種用于風力發(fā)電的軟并網(wǎng)控制器裝置。本發(fā)明的軟并網(wǎng)控制器裝置包括由單片機最小系統(tǒng)、0-10V導通角接收電路、六路晶閘管驅動電路、電流過零點檢測電路、缺相、電壓、頻率、電流檢測電路、電壓同步信號發(fā)生電路、晶閘管旁路指令電路、數(shù)碼管顯示和數(shù)據(jù)存儲電路構成的控制板和三組反并聯(lián)的晶閘管。本發(fā)明的軟并網(wǎng)控制器裝置功能單一而可靠，接收表征相應導通角的電壓信號，然后以相應觸發(fā)角驅動晶閘管，提供電流過零點檢測功能，減小電機運行過程中的震蕩，從而增強其應用的適應性。
【專利說明】 —種用于風力發(fā)電的軟并網(wǎng)控制器裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電軟并網(wǎng)控制器裝置，適用于采用晶閘管作為功率開關，以軟并網(wǎng)方式并網(wǎng)的風力發(fā)電機組。
【背景技術】
[0002]軟并網(wǎng)法是國內(nèi)外使用異步風力發(fā)電機組普遍采用且較為有效的并網(wǎng)技術。其特征在于異步發(fā)電機通過三組反并聯(lián)晶閘管組成的軟并網(wǎng)線路與電網(wǎng)相連，當晶閘管180度全導通后，旁路接觸器閉合，由晶閘管作為功率開關的軟并網(wǎng)裝置切出，機組完成并網(wǎng)，進入穩(wěn)態(tài)運行階段。
[0003]軟并網(wǎng)能夠成功實施的關鍵在于控制驅動晶閘管回路的軟并網(wǎng)控制器。在風力發(fā)電技術引入國內(nèi)的早期，軟并網(wǎng)控制器一直采用進口產(chǎn)品。研究風力發(fā)電核心技術對于推進風電機組國產(chǎn)化有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于公開一種風力發(fā)電軟并網(wǎng)控制器裝置，從而實現(xiàn)風力發(fā)電軟并網(wǎng)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:軟并網(wǎng)控制器采用單片機作為主控器件，接收來自上位控制器(PLC)的導通角觸發(fā)指令，完成晶閘管相應導通角度的觸發(fā)，直至晶閘管180度全導通，然后發(fā)送旁路接觸器閉合指令給PLC，PLC綜合相關信息判斷后，給出旁路接觸器閉合的指令，從而完成軟并網(wǎng)過程，風機進入穩(wěn)態(tài)運行階段。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，將風力發(fā)電軟并網(wǎng)過程分由兩部分控制完成，上位控制器(PLC)負責計算晶閘管移相控制導通角，將0-180度導通角控制指令以0-10V電壓信號發(fā)往軟并網(wǎng)控制器；軟并網(wǎng)控制器負責接收0-10V導通角控制指令并以相應導通角觸發(fā)晶閘管直至180度全導通。軟并網(wǎng)控制器結構功能單一而可靠，增強了其應用的適應性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的控制框圖；
圖2是本發(fā)明各個組成部件的框圖。
【具體實施方式】
[0008]參照圖2對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0009]軟并網(wǎng)控制器開始啟動后，實時接收來自上位控制器(PLC)的表征0-180度導通角的0-10V電壓信號，通過0-10V導通角接收電路，將電壓信號轉換為單片機能夠識別的電壓量，以此電壓量所表征的導通角角度來觸發(fā)晶閘管回路。通過六路晶閘管驅動電路驅動三組反并聯(lián)的晶閘管，實現(xiàn)能量的流動。為了提供必要的保護，設置有檢測三相電網(wǎng)電壓、流過晶閘管的電流、頻率的檢測電路，同時提供電壓過零點和電流過零點檢測電路，以保證晶閘管移相觸發(fā)的正確性和驅動過程的平滑性。當完成180度晶閘管觸發(fā)脈沖信號發(fā)送后，給上位控制器(PLC)發(fā)送旁路接觸器閉合指令信號。上位控制器(PLC)檢測相關信號，閉合旁路接觸器，從而完成軟并網(wǎng)過程，軟并網(wǎng)控制器裝置也隨之退出控制流程，風力發(fā)電機組進入穩(wěn)態(tài)運行階段。
【權利要求】
1.一種用于風力發(fā)電的軟并網(wǎng)控制器裝置，其特征在于，包括由單片機最小系統(tǒng)、O-1OV導通角接收電路、六路晶閘管驅動電路、電流過零點檢測電路、缺相、電壓、頻率、電流檢測電路、電壓同步信號發(fā)生電路、晶閘管旁路指令電路、數(shù)碼管顯示和數(shù)據(jù)存儲電路構成的控制板和三組反并聯(lián)的晶閘管。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，單片機最小系統(tǒng)由單片機STM32F103R8T6、JTAG接口、晶振、復位電路組成。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，0-10V導通角接收電路由電壓轉換和線性隔離兩部分電路構成，將上位控制器(PLC)發(fā)出的表征晶閘管0-180度導通角的電壓信號轉換成單片機能夠識別的0-3.3V電壓信號。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，六路晶閘管驅動電路由光耦和隔離脈沖變壓器組成，實現(xiàn)能量的流動。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，電流過零點檢測電路利用晶閘管在導通的時候管壓降接近為零的特性，檢測晶閘管的端電壓得到電流過零點的時刻，與電壓過零電路比較得到續(xù)流角，減小電機運行過程中的震蕩。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，缺相、電壓、頻率、電流檢測電路為裝置提供必要的保護和限制運行功能。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，電壓同步信號電路為晶閘管觸發(fā)提供基準。
8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，晶閘管旁路指令電路在180度導通角觸發(fā)脈沖結束后通過開關量傳給上位控制器(PLC)。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，數(shù)碼管顯示和數(shù)據(jù)存儲電路，方便調(diào)試和故障參數(shù)備份。
10.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，有三組反并聯(lián)的晶閘管，與風力發(fā)電機相連接。
【文檔編號】H02J3/38GK103580056SQ201210272378
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月2日 優(yōu)先權日:2012年8月2日
【發(fā)明者】甘敬松, 鄧歆 申請人:中船重工（武漢）凌久電氣有限公司