調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制部分主要包括:主控制器8、風(fēng)電變流器9、變漿系統(tǒng)6、偏航系統(tǒng)7等。主控制器8主要功能為:控制偏航系統(tǒng)7對準(zhǔn)風(fēng)向、控制變漿系統(tǒng)6進(jìn)行最大風(fēng)能跟蹤、向風(fēng)電變流器9下發(fā)功率控制指令等。風(fēng)電變流器9包括網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器，機(jī)側(cè)變流器連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)、接收主控制器8的功率給定并進(jìn)行功率控制。網(wǎng)側(cè)變流器連接電網(wǎng)以及將機(jī)側(cè)變流器轉(zhuǎn)換的風(fēng)能回饋到電網(wǎng)。變漿系統(tǒng)6接收主控制器8的漿距角指令并執(zhí)行變漿動作。偏航系統(tǒng)7接收主控制器的偏航指令進(jìn)行偏航。
[0003]在響應(yīng)時間上，偏航系統(tǒng)7的響應(yīng)時間一般以分鐘為單位。變漿系統(tǒng)6的控制周期為20ms，其響應(yīng)速度以秒為單位。風(fēng)電變流器9的控制周期為us級，通常在300到600us之間，其響應(yīng)速度一般在5ms以內(nèi)。
[0004]風(fēng)機(jī)工作時，只有在風(fēng)向改變并且長時間穩(wěn)定后，偏航系統(tǒng)7才會變化。如果風(fēng)速較大時，主控制器8要及時下發(fā)變漿命令，通過調(diào)節(jié)漿距角的方式，減少風(fēng)能的捕獲，保證風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電功率在合理運行范圍內(nèi)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，風(fēng)電變流器9功率模塊的開關(guān)頻率都為固定值，因為功率模塊溫升的限制，過載能力有限。在大風(fēng)季節(jié)，當(dāng)陣風(fēng)出現(xiàn)時，變漿系統(tǒng)6由于響應(yīng)的滯后以及收漿速度的限制，瞬時風(fēng)能會通過槳葉進(jìn)入發(fā)電機(jī)，由于風(fēng)電變流器過載能力有限，過多的能量不能通過風(fēng)電變流器和電機(jī)回饋到電網(wǎng)，就會導(dǎo)致風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速快速上升；陣風(fēng)頻繁出現(xiàn)的情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)就會頻繁收漿，如果收漿速度跟不上的話，還會報出過速等故障。不僅影響風(fēng)機(jī)發(fā)電量，而且對變漿系統(tǒng)6的使用壽命及風(fēng)機(jī)的安全性都有較大威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有的風(fēng)電變流器功率模塊的開關(guān)頻率固定導(dǎo)致功率模塊過載能力差的問題。
[0007]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的方法，所述方法包括如下步驟:
[0008]檢測風(fēng)電變流器的至少一個參數(shù)；
[0009]根據(jù)所述檢測到的參數(shù)調(diào)整所述風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率。
[0010]進(jìn)一步地，所述參數(shù)為多個，分別為風(fēng)電變流器功率模塊的溫度、風(fēng)電變流器的電流和系統(tǒng)的電流。
[0011]進(jìn)一步地，所述根據(jù)檢測到的參數(shù)調(diào)整風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率包括:
[0012]根據(jù)所述風(fēng)電變流器的電流和系統(tǒng)的電流計算功率模塊的電流和系統(tǒng)功率；
[0013]根據(jù)所述功率模塊的溫度、功率模塊的電流和系統(tǒng)功率為判斷條件，調(diào)整風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率。
[0014]進(jìn)一步地，所述根據(jù)功率模塊的溫度、功率模塊的電流和系統(tǒng)功率為判斷條件，調(diào)整風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率包括:
[0015]當(dāng)功率模塊的溫度大于預(yù)設(shè)的第一溫度閥值，和/或功率模塊的電流大于預(yù)設(shè)的第一電流閥值，和/或系統(tǒng)的功率大于預(yù)設(shè)的第一功率閥值，則將開關(guān)頻率調(diào)低至預(yù)設(shè)的第一頻率值；
[0016]當(dāng)功率模塊的溫度小于預(yù)設(shè)的第二溫度閥值，且功率模塊的電流小于預(yù)設(shè)的第二電流閥值，且系統(tǒng)的功率小于預(yù)設(shè)的第二功率閥值，則將開關(guān)頻率調(diào)高至預(yù)設(shè)的第二頻率值；
[0017]所述第一頻率值小于第二頻率值。
[0018]進(jìn)一步地，所述風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率根據(jù)一預(yù)設(shè)的第一步長調(diào)低，和/或，所述風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率根據(jù)預(yù)設(shè)的第二步長調(diào)高。
[0019]本發(fā)明還提出一種調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的裝置，所述裝置包括:
[0020]檢測模塊，用于檢測風(fēng)電變流器的至少一個參數(shù)；
[0021]調(diào)頻模塊，用于根據(jù)所述檢測到的參數(shù)調(diào)整所述風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率。
[0022]進(jìn)一步地，所述參數(shù)為多個，分別為風(fēng)電變流器功率模塊的溫度、風(fēng)電變流器的電流和系統(tǒng)的功率。
[0023]進(jìn)一步地，所述調(diào)頻模塊包括:
[0024]計算單元，用于根據(jù)所述風(fēng)電變流器的電流和系統(tǒng)的電流計算功率模塊的電流和系統(tǒng)功率；
[0025]調(diào)整單元，用于根據(jù)所述功率模塊的溫度、功率模塊的電流和系統(tǒng)功率為判斷條件，調(diào)整風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率。
[0026]進(jìn)一步地，所述調(diào)整單元包括:
[0027]調(diào)低子單元，用于當(dāng)功率模塊的溫度大于預(yù)設(shè)的第一溫度閥值，和/或功率模塊的電流大于預(yù)設(shè)的第一電流閥值，和/或系統(tǒng)的功率大于預(yù)設(shè)的第一功率閥值，則將開關(guān)頻率調(diào)低至預(yù)設(shè)的第一頻率值；
[0028]調(diào)高子單元，用于當(dāng)功率模塊的溫度小于預(yù)設(shè)的第二溫度閥值，且功率模塊的電流小于預(yù)設(shè)的第二電流閥值，且系統(tǒng)的功率小于預(yù)設(shè)的第二功率閥值，則將開關(guān)頻率調(diào)高至預(yù)設(shè)的第二頻率值；
[0029]所述第一頻率值小于第二頻率值。
[0030]進(jìn)一步地，所述調(diào)低子單元根據(jù)一預(yù)設(shè)的第一步長調(diào)低開關(guān)頻率，和/或，所述調(diào)高子單元根據(jù)預(yù)設(shè)的第二步長調(diào)高開關(guān)頻率。
[0031]本發(fā)明實施例根據(jù)功率模塊的溫度、電流、系統(tǒng)功率等作為判斷條件，改變功率模塊的開關(guān)頻率，提高功率模塊的過載能力。本發(fā)明實施例可使變漿系統(tǒng)在頻繁的陣風(fēng)情況下可以不用動作，延長變漿系統(tǒng)的使用壽命；多余的能量可以通過風(fēng)電變流器過載回饋電網(wǎng)，提高風(fēng)場的發(fā)電量。并且風(fēng)機(jī)在陣風(fēng)下可以不因過速等故障停機(jī)，能更安全穩(wěn)定的運行。
【附圖說明】
[0032]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實施例一提供的調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的方法的流程圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實施例一提供的調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的方法中調(diào)頻步驟的流程圖；
[0035]圖4是本發(fā)明實施例一提供的調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的方法中調(diào)整步驟的流程圖；
[0036]圖5是本發(fā)明實施例二提供的調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0037]圖6是本發(fā)明實施例二提供的調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的裝置中調(diào)頻模塊的結(jié)構(gòu)圖；
[0038]圖7是本發(fā)明實施例二提供的調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的裝置中調(diào)整單元的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0039]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0040]實施例一
[0041]本發(fā)明實施例一提出一種調(diào)整風(fēng)電變流器開關(guān)頻率的方法。如圖2所示，本發(fā)明實施例一的方法包括如下步驟:
[0042]S1、檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)電變流器的至少一個參數(shù)。較佳實施例是檢測風(fēng)電變流器的多個參數(shù)如風(fēng)電變流器功率模塊的溫度、風(fēng)電變流器的電流和系統(tǒng)的電流等，即采樣功率模塊的溫度，采樣風(fēng)電變流器和系統(tǒng)的電流。
[0043]S2、根據(jù)檢測到的參數(shù)調(diào)整風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率。如圖3所示，該步驟具體包括:
[0044]SI 1、根據(jù)風(fēng)電變流器的電流和系統(tǒng)的電流計算功率模塊的電流有效值和系統(tǒng)功率。系統(tǒng)功率可為系統(tǒng)的視在功率或有功功率。進(jìn)一步地，還可對溫度、電流和功率進(jìn)行濾波處理，濾波系統(tǒng)可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。
[0045]S12、根據(jù)功率模塊的溫度、功率模塊的電流有效值和系統(tǒng)功率為判斷條件，調(diào)整風(fēng)電變流器的開關(guān)頻率。如圖4所示，包括:
[0046]S121、當(dāng)功率模塊的溫度大于預(yù)設(shè)的第一溫度閥值，和/或功率模塊的有效電流大于預(yù)設(shè)的第一電流閥值，和/或系統(tǒng)功率大于預(yù)設(shè)的第一功率閥值，則將開關(guān)頻率調(diào)低至預(yù)設(shè)的第一頻率值。進(jìn)一步地，在將開關(guān)頻率調(diào)低到第一頻率值的過程中，可根據(jù)預(yù)計的第一步長逐步調(diào)整，也可一次將開關(guān)頻率調(diào)至第一頻率值。
[0047]S122、當(dāng)功率模塊的溫度小于預(yù)設(shè)的第二溫度閥值，且功率模塊的有效電流小于預(yù)設(shè)的第二電流閥值，且系統(tǒng)功率小于預(yù)設(shè)的第二功率閥值，則將開關(guān)頻率調(diào)高至預(yù)設(shè)的第二頻率值；上述第一頻率值小于第二頻率值。進(jìn)一步地，在將開關(guān)頻率調(diào)高到第二頻率值的過程中，可根據(jù)預(yù)計的第