一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器及其控制方法，包括整流器、卸荷開關(guān)、卸荷電阻和卸荷控制器；卸荷開關(guān)的輸入端連接至整流器的輸出正端，卸荷電阻的一端連接至卸荷開關(guān)的第一輸出端，卸荷控制器的輸入端連接至整流器的輸出正端，卸荷控制器的第一輸出端連接至卸荷開關(guān)的控制端。本發(fā)明中卸荷器安裝在室外，風(fēng)力越大，散熱條件就越好，因此卸荷器體積減小，工作溫度低，卸荷器工作壽命長；能獨(dú)立判斷傳輸線斷路故障并對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。卸荷器可以作為支撐桿使用，也很容易與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合在一起，這樣就簡化了風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，增加系統(tǒng)可靠性。使用本發(fā)明的卸荷器減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的組件，減少了連接線，這給拆卸、運(yùn)輸、安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)帶來了方便。
【專利說明】—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷器。

【背景技術(shù)】
[0002]在我國新疆內(nèi)蒙西藏青海等少數(shù)民族地區(qū)，有很豐富的風(fēng)能資源，是國家推廣風(fēng)力發(fā)電的重點(diǎn)地區(qū)。風(fēng)力發(fā)電能為他們提供電燈、電扇等生活用電，還能為電視、電腦、手機(jī)提供能源，加強(qiáng)他們和外部的聯(lián)系，這契合了我國的少數(shù)民族政策。由于這些民族居住地經(jīng)常遷移，迫切要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)安裝簡易、攜帶方便。
[0003]風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、支撐桿、卸荷器、蓄電池、變換器、系統(tǒng)控制器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供風(fēng)力轉(zhuǎn)換為電能，通常是三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)；支撐桿抬起風(fēng)力發(fā)電機(jī)；卸荷器卸掉風(fēng)力發(fā)電機(jī)能量，蓄電池存儲電能，變換器給蓄電池充電，也將蓄電池直流電變換成用電負(fù)載所需的直流電或者交流電，系統(tǒng)控制器控制蓄電池充放電，也控制卸荷器中卸荷電阻的切入或斷開?，F(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中室外部分有風(fēng)力發(fā)電機(jī)和支撐桿，室內(nèi)部分有卸荷器、蓄電池、變換器和控制器。
[0004]根據(jù)安規(guī)要求，風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須有卸荷器才能使用，其卸荷器包括卸荷開關(guān)、卸荷電阻。卸荷電阻在下列情況下投入使用:(1)風(fēng)力過大過急；(2)風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于輕荷或無荷工作狀態(tài)時(3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)蓄電池充滿。
[0005]目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器中的卸荷電阻就是功率電阻，是將電阻絲繞制成長條管狀，與管狀電加熱電阻屬于一類，這種電阻通常用作電加熱，用作卸荷器時其工作溫度比電加熱電阻低。
[0006]現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，卸荷器安裝在室內(nèi)?？紤]到卸荷電阻投入工作時的工作功率和工作溫度，為保障設(shè)備安全和人身安全，卸荷器需要較大體積的散熱器以降低工作溫度。因此現(xiàn)有卸荷器重量體積龐大，拆卸、運(yùn)輸、安裝不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷器，旨在解決現(xiàn)有卸荷器安裝在室內(nèi)，體積龐大拆卸運(yùn)輸安裝不方便的問題。
[0008]本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器，其與支撐桿一起安裝在室外，所述卸荷器包括整流器、卸荷開關(guān)、卸荷電阻和卸荷控制器；所述整流器包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管和第六二極管；所述第一二極管的陰極、第三二極管的陰極和第五二極管的陰極連接后作為所述整流器的輸出正端，所述第二二極管的陽極、第四二極管的陽極和第六二極管的陽極連接后作為所述整流器的輸出負(fù)端，所述第一二極管的陽極與所述第二二極管的陰極連接后作為所述整流器的第一輸入端，所述第三二極管的陽極與所述第四二極管的陰極連接后作為所述整流器的第二輸入端，所述第五二極管的陽極與所述第六二極管的陰極連接后作為所述整流器的第三輸入端；所述整流器的第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端分別用于連接三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)；所述卸荷開關(guān)的輸入端連接至所述整流器的輸出正端，所述卸荷開關(guān)的第二輸出端作為所述卸荷器的第一輸出端；所述卸荷電阻的一端連接至所述卸荷開關(guān)的第一輸出端，所述卸荷電阻的另一端作為所述卸荷器的第二輸出端；所述卸荷控制器的輸入端連接至所述整流器的輸出正端，所述卸荷控制器的第一輸出端連接至所述卸荷開關(guān)的控制端，所述卸荷控制器的第二輸出端連接至所述卸荷器的第一輸出端。
[0009]其中，卸荷控制器用于通過采樣卸荷器輸出電壓值、卸荷器輸出電流值和整流器的輸出電壓值，來控制卸荷電阻的切入和斷開，以保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)；在卸荷電阻切入的情況下若卸荷器沒有輸出電壓則表明傳輸線斷路；在卸荷電阻斷開的情況下來若卸荷器輸出電流為零則表明傳輸線斷路。
[0010]其中，卸荷控制器還用于在判斷出傳輸線斷路時，切入卸荷電阻，以保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0011]其中，所述支撐桿為長條管狀散熱器，所述長條管狀散熱器的狹長平面上依次安裝有輸入連接端子、整流器、卸荷開關(guān)、卸荷控制器和輸出連接端子。
[0012]其中，卸荷電阻的形狀為長條柱狀。
[0013]其中，卸荷器的外形成桿狀，所述卸荷器的一端用于與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連，所述卸荷器的另一端用于與逆變器系統(tǒng)相連。
[0014]本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器的控制方法，包括下述步驟:
[0015]SlOO:判斷是否有斷路標(biāo)志，若是，則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟SlOl ；
[0016]SlOl:采樣整流器輸出電壓V1和卸荷器的輸出電壓V2 ；
[0017]S102:判斷整流器輸出電壓V1是否大于等于第一閾值電壓Vm，若是，則進(jìn)入步驟S103，若否，則進(jìn)入步驟S104 ；
[0018]S103:切入卸荷電阻，置位切入標(biāo)志；
[0019]S104:判斷當(dāng)前卸荷電阻是否處于切入狀態(tài)，若是，則進(jìn)入步驟S105，若否，則進(jìn)入步驟S108 ；
[0020]S105:判斷整流器輸出電壓V1是否大于等于第二閾值電壓Vu，若是則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟S106 ；
[0021]S106:判斷卸荷器的輸出電壓V2是否大于等于第三閾值電壓'2，若是，則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟S107 ；
[0022]S107:斷開卸荷電阻，復(fù)位切入狀態(tài)；
[0023]S108:采集卸荷器的輸出電壓V2和卸荷器輸出電流I2 ；
[0024]S109:判斷當(dāng)前卸荷電阻是否處于切入狀態(tài)，若是，則進(jìn)入步驟S110，若否，則進(jìn)入步驟Slll ;
[0025]SllO:判斷卸荷器的輸出電壓V2是否為零，若是，則置位斷路標(biāo)志并返回至步驟S100，若否，則復(fù)位斷路標(biāo)志并返回至步驟SlOO ；
[0026]Slll:判斷卸荷器輸出電流I2是否為零，若是，則進(jìn)入步驟S112，若否，則復(fù)位斷路標(biāo)志，并返回至步驟SlOO ；
[0027]S112:切入卸荷電阻,置位切入標(biāo)志,置位斷路標(biāo)志并返回至步驟S100。
[0028]其中，第一閾值電壓Vhi通過如下方法獲得:斷開卸荷電阻，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬最大風(fēng)力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接入額定負(fù)載，確定整流器輸出電壓值；斷開卸荷電阻，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬額定風(fēng)力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入10%負(fù)載測量整流器輸出電壓；上述兩個電壓值取其中較小的值作為所述第一閾值電壓VH1。
[0029]其中，所述第二閾值電壓Vu通過如下方法獲得:接入卸荷電阻，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬最大風(fēng)力，測量整流器輸出電壓值作為所述第二閾值電壓vu。
[0030]其中，所述第三閾值電壓為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的蓄電池標(biāo)稱電壓。
[0031]本發(fā)明的卸荷器具有獨(dú)立控制器，能與風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的變換器、系統(tǒng)控制器、蓄電池等分離安裝在室外，能獨(dú)立判斷傳輸線斷路故障并對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。另外，卸荷器安裝在室外，風(fēng)力越大，散熱條件就越好，因此卸荷器體積減小，工作溫度低，卸荷器工作壽命長。卸荷器可以作為支撐桿使用，也很容易與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合在一起，這樣就簡化了風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，增加系統(tǒng)可靠性。使用本發(fā)明的卸荷器減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的組件，減少了連接線，這給拆卸、運(yùn)輸、安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)帶來了方便。
[0032]在風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，其室外部分和室內(nèi)部分相隔幾十米甚至更遠(yuǎn)，他們之間的傳輸線對成本、可靠性、安裝便利有很大影響?，F(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)、支撐桿安裝在室外，卸荷器、蓄電池、變換器、系統(tǒng)控制器組成一體安裝在室內(nèi)。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)為三相交流電時，室外部分和室內(nèi)部分之間有三根功率傳輸線。系統(tǒng)控制器要控制蓄電池工作狀態(tài)，同時卸荷器中卸荷電阻的切入或斷開與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓電流、蓄電池的工作狀態(tài)和負(fù)載大小有關(guān)，也是由系統(tǒng)控制器來控制。
[0033]本發(fā)明將卸荷器和支撐桿一起安裝在室外，由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、支撐桿、卸荷器組成室外部分，由蓄電池、變換器、系統(tǒng)控制器組成室內(nèi)部分。如果不改變現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)，也就是處于室外的卸荷電阻仍然由處于室內(nèi)的系統(tǒng)控制器來控制，兩者之間就需要遠(yuǎn)距離連接控制線，對成本和可靠性產(chǎn)生不利影響，給安裝使用帶來不便。為了使風(fēng)力發(fā)電機(jī)室外部分和室內(nèi)部分不增加傳輸線，首先要解決的問題是使卸荷器中卸荷電阻單獨(dú)受控。本發(fā)明采用的辦法是，在卸荷器中加入整流器、控制器，與卸荷電阻、卸荷開關(guān)一起組成新型卸荷器，卸荷控制器根據(jù)整流器輸出電壓、卸荷器輸出電壓值和電流值，決定卸荷電阻的切入或斷開。這樣，新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的室外部分和室內(nèi)部分之間就只有兩根功率傳輸線。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷器電路圖。
[0035]圖2是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷器中卸荷控制器卸荷電阻切入和斷開控制子程序流程圖。
[0036]圖3是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷器安裝結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)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(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0038]圖1是本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷器電路圖。輸入端子10連接三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)；二極管01、02、03、04、05、06組成三相橋式整流器，將三線交流電壓變換為直流電壓；07是卸荷開關(guān)，卸荷開關(guān)07可以使用繼電器或者使用電子開關(guān)；08是卸荷電阻，是大功率電阻；09是輸出引出端，與變換器或蓄電池相連。卸荷電阻08 —端連接卸荷開關(guān)07，另一端連接輸出連接端子09的一個端。卸荷控制器11連接卸荷開關(guān)07的與整流器連接的輸入端，也連接輸出接線端子09的一個端；卸荷控制器11控制卸荷開關(guān)07，選擇卸荷電阻08是切入還是斷開。
[0039]卸荷控制器的功能是采樣卸荷器輸出電壓值、卸荷器輸出電流值和整流器的輸出電壓值，控制卸荷電阻的切入和斷開，以保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。具體控制方法流程如圖2所示，包括:
[0040]SlOO:判斷是否有斷路標(biāo)志，若是，則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟SlOl ;其中，在第一次執(zhí)行時，斷路標(biāo)志是復(fù)位狀態(tài)，隨后的循環(huán)過程中，斷路標(biāo)志是上一次循環(huán)過程的結(jié)果置位或復(fù)位。
[0041]SlOl:采樣整流器輸出電壓V1和卸荷器的輸出電壓V2 ；
[0042]S102:判斷整流器輸出電壓V1是否大于等于第一閾值電壓Vm，若是，則進(jìn)入步驟S103，若否，則進(jìn)入步驟S104 ；
[0043]S103:控制器通過卸荷開關(guān)切入卸荷電阻，置位切入標(biāo)志；其中，卸荷開關(guān)是繼電器或電子開關(guān)。其中，當(dāng)切入卸荷電阻后，置位切入標(biāo)志；當(dāng)斷開卸荷電阻時，復(fù)位切入標(biāo)
O
[0044]S104:判斷當(dāng)前卸荷電阻是否處于切入狀態(tài)，若是，則進(jìn)入步驟S105，若否，則進(jìn)入步驟S108 ；
[0045]S105:判斷整流器輸出電壓V1是否大于等于第二閾值電壓Vu，若是則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟S106 ；
[0046]S106:判斷卸荷器的輸出電壓V2是否大于等于第三閾值電壓\2，若是，則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟S107 ；
[0047]S107:控制器通過卸荷開關(guān)斷開卸荷電阻，復(fù)位切入狀態(tài)；
[0048]S108:采集卸荷器的輸出電壓V2和卸荷器輸出電流I2 ；
[0049]S109:判斷當(dāng)前卸荷電阻是否處于切入狀態(tài)，若是，則進(jìn)入步驟S110，若否，則進(jìn)入步驟Slll ；
[0050]SllO:判斷卸荷器的輸出電壓V2是否為零，若是，則置位斷路標(biāo)志并返回至步驟S100，若否，則復(fù)位斷路標(biāo)志并返回至步驟SlOO ；
[0051]Slll:判斷卸荷器輸出電流I2是否為零，若是，則進(jìn)入步驟S112，若否，則復(fù)位斷路標(biāo)志，并返回至步驟SlOO ；
[0052]S112:切入卸荷電阻,置位切入標(biāo)志,置位斷路標(biāo)志并返回至步驟S100。
[0053]卸荷控制器的具體工作過程如下:
[0054]1.若卸荷電阻08斷開狀態(tài)，此時(I)風(fēng)力過大過急；(2)風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于輕荷或無荷工作狀態(tài)時(3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)蓄電池充滿；這三種狀態(tài)都會使卸荷器輸出電壓也就是室內(nèi)部分的輸入電壓提高。因此當(dāng)卸荷器輸出電壓高于等于第一閾值電壓Vhi時，通過卸荷控制器11控制卸荷開關(guān)07使得卸荷電阻08被切入，此時卸荷器輸出端不再從風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲取能量，其輸出電壓也就是室內(nèi)部分的輸入電壓會降。第一閾值電壓Vhi可以通過實(shí)驗(yàn)獲得，方法是斷開卸荷電阻，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬最大風(fēng)力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接入額定負(fù)載，確定整流器輸出電壓值；將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬額定風(fēng)力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)接Λ ιο%負(fù)載測量整流器輸出電壓。上面兩個電壓值取其中小的值作為第一閾值電壓νΗ1。
[0055]2.卸荷電阻08處于切入狀態(tài)，當(dāng)整流器輸出電壓大于等于第二閾值電SVu，表明風(fēng)力過大過急，卸荷電阻需要始終處于切入狀態(tài)。第二閾值電壓Vu可以通過實(shí)驗(yàn)獲得，方法是接卸荷電阻，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬最大風(fēng)力，測量整流器輸出電壓值作為第二閾值電壓Vu。
[0056]3.卸荷電阻08處于切入狀態(tài)，當(dāng)整流器輸出電壓降低到第二閾值電壓Vu以下，表不風(fēng)力降低。此時若卸荷器輸出電壓也就是室內(nèi)部分的輸入電壓大于等于第三閾值電壓Vl2表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于輕載或無荷狀態(tài),或者蓄電池電壓充滿,此時卸荷電阻維持切入狀態(tài)。第三閾值電壓\2是風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)室內(nèi)部分的蓄電池標(biāo)稱電壓，是蓄電池通過1K歐姆到IM歐姆的高電阻接入風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)室內(nèi)部分和室外部分的傳輸線。
[0057]4.卸荷電阻08處于切入狀態(tài)，當(dāng)整流器輸出電壓降低到第二閾值電壓Vu以下，表不風(fēng)力降低。此時若卸荷器輸出電壓也就是室內(nèi)部分的輸入電壓降低到第三閾值電壓Vl2以下表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)脫離輕載或無荷狀態(tài)，或者蓄電池電壓未充滿，卸荷電阻由切入狀態(tài)變成斷開狀態(tài)。
[0058]5.若卸荷電阻08處于斷開狀態(tài)，此時，若卸荷器輸出電流為零，表明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的室外部分和室內(nèi)部分的傳輸連接線斷路，卸荷電阻必須變?yōu)榍腥霠顟B(tài)。
[0059]6.若卸荷電阻08已經(jīng)處于切入狀態(tài)，此時若卸荷器輸出電壓為零，表明存在傳輸線斷路故障，為保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這時的卸荷電阻需要始終處于切入狀態(tài)。
[0060]卸荷控制器采用微控制器完成上述過程。首先是采樣整流器輸出電壓V1和卸荷器的輸出電壓V2，判斷整流器輸出電壓是否大于等于第一閾值電壓Vm，若大于等于第一閾值電壓Vhi，則切入卸荷電阻，若小于第一閾值電壓Vhi，則判斷當(dāng)前卸荷電阻是否處于切入狀態(tài)，若果不是則子程序返回，如果是切入狀態(tài)，則判斷V1是否大于等于第二閾值電壓Vu，若是則子程序返回，若不是則斷開卸荷電阻，隨后返回。
[0061]首先是采樣卸荷器輸出電壓V2和卸荷器輸出電流12，判斷當(dāng)前卸荷電阻是否處于切入狀態(tài)，若是則判斷V2是否為零，若不為零，子程序返回，若為零表明傳輸線斷路，置位傳輸線斷路標(biāo)志切入卸荷電阻后子程序返回；若當(dāng)前卸荷電阻不處于切入狀態(tài)，則判斷I2是否為零，若不為零子程序返回，若為零表明傳輸線斷路，置位傳輸線斷路標(biāo)志切入卸荷電阻后子程序返回。
[0062]現(xiàn)有卸荷器由于卸荷控制功能必須結(jié)合蓄電池狀態(tài)和負(fù)載狀態(tài)綜合判斷，一控制卸荷電阻的切入或斷開，因而卸荷控制器與蓄電池控制和負(fù)載控制不能分離；采用上述方法的卸荷器，能控制卸荷電阻的切入或斷開，完成現(xiàn)有卸荷器的所有功能，又能獨(dú)立安裝在室外。此外，本發(fā)明中的卸荷器還能檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)室內(nèi)部分和室外部分的傳輸線是否斷路，當(dāng)發(fā)生斷路時切入卸荷電阻以保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0063]本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是將卸荷器安裝在長條形支撐桿內(nèi)。用長條管狀散熱器作為支撐桿，截面加工為球冠形，具體如下:
[0064](I)以管狀散熱器作為基體制作狹長平面，在狹長平面上，安裝輸入連接端子、整流器、卸荷開關(guān)、卸荷控制器、輸出連接端子等，蓋上長條形蓋板，用絕緣導(dǎo)熱防水填充物加以填充。
[0065]為了適應(yīng)長條形，卸荷器中的整流器采用六只分立的整流二極管連接成三相橋式整流器
[0066](2)卸荷電阻為長條柱狀，用管狀散熱器包裹卸荷電阻，再加導(dǎo)熱填充物進(jìn)行填充。管狀散熱器也作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)室外支撐桿的一部分安裝在室外。
[0067]解決上述所有問題后，整體卸荷器外形成桿狀，一端的三根連接線和風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連，另一端兩根連接線和逆變器系統(tǒng)相連。采用本發(fā)明的卸荷器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0068](I)本發(fā)明的卸荷器具有獨(dú)立控制器，能與風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的變換器、系統(tǒng)控制器、蓄電池等分離安裝在室外，除能完成現(xiàn)有卸荷控制器所有功能外，還能獨(dú)立判斷傳輸線斷路故障并對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)傳輸線斷路時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)為空載，若遇上強(qiáng)風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓會很高，會損壞風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0069](2)本發(fā)明的卸荷器安裝在室外，風(fēng)力越大，散熱條件就越好，因此卸荷器體積減小，工作溫度低，卸荷器工作壽命長。
[0070](3)本發(fā)明的卸荷器可以作為支撐桿使用，也很容易與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合在一起，這樣就簡化了風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，增加系統(tǒng)可靠性。
[0071](4)使用本發(fā)明的卸荷器減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的組件，減少了連接線，這給拆卸、運(yùn)輸、安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)帶來了方便。
[0072]圖3是本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)卸荷器的安裝結(jié)構(gòu)圖。13是長條散熱器，為增加散熱器面積，其外表面作成長條狀。長條散熱器13中有長孔12，用來安裝卸荷電阻08，卸荷電阻08采用加熱器使用的長條柱狀電阻。卸荷電阻08在孔中安裝并將安裝空隙用導(dǎo)熱材料進(jìn)行填充。在長條散熱器13上有一個長方形平面。輸入連接端子10，整流二極管01、02、03、04、05、06，卸荷開關(guān)07、輸出接線端子09等，都安裝在這個長條形平面上。長條形蓋板14蓋在長條形平面上，然后將器件中的空隙用絕緣導(dǎo)熱填充物進(jìn)行填充。
[0073]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器，其與支撐桿一起安裝在室外，其特征在于，所述卸荷器包括整流器、卸荷開關(guān)(07)、卸荷電阻(08)和卸荷控制器(11)； 所述整流器包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管和第六二極管；所述第一二極管的陰極、第三二極管的陰極和第五二極管的陰極連接后作為所述整流器的輸出正端，所述第二二極管的陽極、第四二極管的陽極和第六二極管的陽極連接后作為所述整流器的輸出負(fù)端，所述第一二極管的陽極與所述第二二極管的陰極連接后作為所述整流器的第一輸入端，所述第三二極管的陽極與所述第四二極管的陰極連接后作為所述整流器的第二輸入端，所述第五二極管的陽極與所述第六二極管的陰極連接后作為所述整流器的第三輸入端；所述整流器的第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端分別用于連接三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)； 所述卸荷開關(guān)(07)的輸入端連接至所述整流器的輸出正端，所述卸荷開關(guān)(07)的第二輸出端作為所述卸荷器的第一輸出端； 所述卸荷電阻(08)的一端連接至所述卸荷開關(guān)(07)的第一輸出端，所述卸荷電阻(08)的另一端作為所述卸荷器的第二輸出端； 所述卸荷控制器(11)的輸入端連接至所述整流器的輸出正端，所述卸荷控制器(11)的第一輸出端連接至所述卸荷開關(guān)(07)的控制端，所述卸荷控制器(11)的第二輸出端連接至所述卸荷器的第一輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的卸荷器，其特征在于，所述卸荷控制器用于通過采樣卸荷器輸出電壓值、卸荷器輸出電流值和整流器的輸出電壓值，來控制卸荷電阻的切入和斷開，以保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)；在卸荷電阻切入的情況下若卸荷器沒有輸出電壓則表明傳輸線斷路；在卸荷電阻斷開的情況下來若卸荷器輸出電流為零則表明傳輸線斷路。
3.如權(quán)利要求2所述的卸荷器，其特征在于，所述卸荷控制器還用于在判斷出傳輸線斷路時，切入卸荷電阻，以保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的卸荷器，其特征在于，所述支撐桿為長條管狀散熱器，所述長條管狀散熱器的狹長平面上依次安裝有輸入連接端子、整流器、卸荷開關(guān)、卸荷控制器和輸出連接端子。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的卸荷器，其特征在于，所述卸荷電阻(08)的形狀為長條柱狀。
6.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器的控制方法，其特征在于，包括下述步驟: 5100:判斷是否有斷路標(biāo)志，若是，則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟SlOl ； 5101:采樣整流器輸出電壓V1和卸荷器的輸出電壓V2 ； 5102:判斷整流器輸出電壓V1是否大于等于第一閾值電壓Vm，若是，則進(jìn)入步驟S103，若否，則進(jìn)入步驟S104; 5103:切入卸荷電阻，置位切入標(biāo)志； 5104:判斷當(dāng)前卸荷電阻是否處于切入狀態(tài)，若是，則進(jìn)入步驟S105，若否，則進(jìn)入步驟 S108 ； 5105:判斷整流器輸出電壓V1是否大于等于第二閾值電壓Vu，若是則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟S106 ； 5106:判斷卸荷器的輸出電壓V2是否大于等于第三閾值電壓I，若是，則進(jìn)入步驟S108，若否，則進(jìn)入步驟S107 ； 5107:斷開卸荷電阻，復(fù)位切入狀態(tài)； 5108:采集卸荷器的輸出電壓V2和卸荷器輸出電流I2 ； 5109:判斷當(dāng)前卸荷電阻是否處于切入狀態(tài)，若是，則進(jìn)入步驟S110，若否，則進(jìn)入步驟Sm ； 5110:判斷卸荷器的輸出電壓V2是否為零，若是，則置位斷路標(biāo)志并返回至步驟S100，若否，則復(fù)位斷路標(biāo)志并返回至步驟S10 ； Sm:判斷卸荷器輸出電流I2是否為零，若是，則進(jìn)入步驟S112，若否，則復(fù)位斷路標(biāo)志，并返回至步驟SlOO ； S112:切入卸荷電阻，置位切入標(biāo)志，置位斷路標(biāo)志并返回至步驟S100。
7.如權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述第一閾值電壓Vm通過如下方法獲得: 斷開卸荷電阻，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬最大風(fēng)力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接入額定負(fù)載，確定整流器輸出電壓值； 斷開卸荷電阻，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬額定風(fēng)力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入10%負(fù)載測量整流器輸出電壓； 上述兩個電壓值取其中較小的值作為所述第一閾值電壓VH1。
8.如權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述第二閾值電壓Vu通過如下方法獲得: 接入卸荷電阻，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放入風(fēng)洞中模擬最大風(fēng)力，測量整流器輸出電壓值作為所述第二閾值電壓vu。
9.如權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述第三閾值電壓\2為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的蓄電池標(biāo)稱電壓。
【文檔編號】H02J3/14GK104319776SQ201410515216
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】危立輝 申請人:中南民族大學(xué)