基于MCF51EM256的風(fēng)力發(fā)電測(cè)量保護(hù)模塊的設(shè)計(jì)與分析

 

3.3 風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越

    風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在圖中電壓輪廓線及以上的區(qū)域內(nèi)時(shí)，場(chǎng)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組必須保證不間斷并網(wǎng)運(yùn)行；并網(wǎng)點(diǎn)電壓在圖中電壓輪廓線以下時(shí)，場(chǎng)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組允許從電網(wǎng)切出2。

 

圖9   風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越要求的規(guī)定

 

    對(duì)于不同的歐美國(guó)家電網(wǎng)公司，其規(guī)定的低電壓的跌至幅度和穿越時(shí)間也存在差異，英國(guó)為15%和140ms，德國(guó)為15%和625ms，丹麥為25%和100ms，西班牙為0%和500ms等。

 

3.4 目前雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)系統(tǒng)

 

圖10 交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電變頻器電路圖

 

    變速恒頻發(fā)電將先進(jìn)的電力電子技術(shù)引入發(fā)電機(jī)控制之中，機(jī)組采用變速運(yùn)行，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪轉(zhuǎn)速跟隨風(fēng)速的變化而變化，保持基本恒定的最佳葉尖速比，從而獲得最大的風(fēng)能利用效率。

    在變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中，定子繞組直接接到電網(wǎng)上，而轉(zhuǎn)子繞組外接轉(zhuǎn)差頻率電源實(shí)現(xiàn)交流勵(lì)磁。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率變化時(shí)，控制勵(lì)磁電流頻率來保證定子輸出頻率恒定4。

 

3.5 應(yīng)用案例

    AGP能應(yīng)用于多種類型的發(fā)電機(jī)繞組的場(chǎng)合。下圖10為典型的三相四線發(fā)電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)應(yīng)用案例。電壓信號(hào)直接接入，電流信號(hào)經(jīng)互感器轉(zhuǎn)換后接入模塊。設(shè)置繼電器1為過載、過壓、過頻，繼電器2為欠壓、欠頻，繼電器3為逆功，繼電器4為根據(jù)時(shí)間的欠壓保護(hù)A、B，給模塊供電DC24V,裝置開始自檢，當(dāng)裝置自檢失敗，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)電機(jī)組禁止啟動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障，控制器接收到繼電器1報(bào)警后，執(zhí)行減速運(yùn)行。當(dāng)控制器接收到繼電器2報(bào)警后，調(diào)整控制內(nèi)部參數(shù)，使之正常。當(dāng)接收到繼電器3報(bào)警后，發(fā)電機(jī)停車，斷開并網(wǎng)開關(guān)。當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)大幅度跌落，模塊自動(dòng)計(jì)算跌落深度和時(shí)間，判斷是否可以穿越低電壓，給出繼電器4診斷信號(hào)。

 

圖11 AGP300典型應(yīng)用圖

 

4 結(jié)語(yǔ)

    AGP風(fēng)力發(fā)電測(cè)量保護(hù)模塊采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，能夠針對(duì)不同類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)（雙饋、永磁直驅(qū)）提供測(cè)量與保護(hù)功能，支持Modbus_RTU、Profibus_DP、Can open通訊協(xié)議，兼容各類PLC控制系統(tǒng)。產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，是風(fēng)力設(shè)備國(guó)產(chǎn)品化的理想產(chǎn)品。

文章來源于：《自動(dòng)化應(yīng)用》2012年第10期。

參考文獻(xiàn)：

    [1]  GB/T 19069-2003  風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制器技術(shù)條件》

    [2]《風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定實(shí)施細(xì)則-2009》

    [3] 風(fēng)力發(fā)電測(cè)試技術(shù) 姚興佳等著  電子工業(yè)出版社

    [4] 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性并網(wǎng)運(yùn)行與控制 任永峰 安中全等著 機(jī)械出版社

    [5] 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行與維護(hù)．葉杭冶等著 電子工業(yè)出版社

    [6] Guideline for the Certification of Wind Turbines Edition 2010_R0

    [7] 任志程，周中，電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南，中國(guó)電力出版社，2007