为风力涡轮发电机优化变换器保护

摘要

本发明名称为“为风力涡轮发电机优化变换器保护”。提供一种用于风力涡轮功率系统中的多线程变换器20-1、20-2、20-3、20-4的集成的故障和人员保护系统(5)和方法。该结构和方法提供系统优化以及电弧闪光保护。具有去除作用于变换器的功率的部件的故障感测(182)、(183)将可用于产生电弧闪光情况的能量减到最小。将用于保护的感测和诊断设备(125)、(135)、(145)、(155)设为靠近能量源以对系统(5)提供更多保护。通过选择新颖的特定故障隔离设备的最佳组合，变换器控制(25)检测、识别并隔离故障。将组件分布成物理分离的以增强保护。

主权项

一种适用于风力涡轮功率系统的集成的故障和人员保护系统，所述风力涡轮功率系统从安装在风力涡轮塔架顶上并通过塔架电缆互连到功率变换器系统的风力涡轮发电机接收电力，向负载提供功率输出，所述功率变换器系统安装在所述风力涡轮塔架的较低水平处，所述系统包括：风力涡轮发电机，适用于生成交流功率输出；功率变换器系统，耦合到所述风力涡轮发电机且适用于生成提供给负载的电压和频率功率输出，其中所述功率变换器系统包括多个并联的发电机侧变换器和多个并联的负载侧变换器，每个发电机侧变换器连接到所述风力涡轮发电机，每个负载侧变换器连接到所述负载；变换器控制系统，耦合到所述功率变换器系统，并适用于驱动所述功率变换器系统以减少来自所述功率变换器系统的功率输出中的谐波分量和来自所述风力涡轮发电机的交流功率输出上的谐波分量；主变压器，将所述功率变换器系统耦合到所述负载；至少一个电动机操作的电路断路器，适用于响应预定的故障将所述风力涡轮发电机与所述功率变换器系统隔离；至少一个电动机操作的电路断路器，适用于响应预定的故障将所述功率变换器系统与所述负载隔离；至少一个发电机侧保险丝，用于响应预定的故障对所述并联的发电机侧变换器的发电机侧的保险丝保护；至少一个负载侧保险丝，用于响应预定的故障对所述并联的负载侧变换器的负载侧的保险丝保护；以及隔离电路断路器，适用于响应所述主变压器处感测的过电流故障和接地故障，而将所述风力涡轮功率系统与所述负载隔离。