一種風電場電路過電壓防護方法及系統技術方案

本發明專利技術提出了一種風電場電路過電壓防護方法及系統，涉及電力系統過電壓防護領域。該風電場電路包括風機、機端變壓器、真空斷路器、電纜、連接于所述真空斷路器和所述電纜的同步控制器，以及連接于所述機端變壓器與所述真空斷路器之間的過電壓防護組件，該方法包括以下步驟：獲取所述風電場電路的電壓信號，并傳遞給所述同步控制器；通過所述同步控制器分析所述電壓信號，根據分析結果向所述真空斷路器發送控制信號；根據所述控制信號控制所述真空斷路器進行相應動作。可以有效防止過電壓保護的誤動作，結合電路中的過電壓防護組件可以更有效地對電路中的過電壓進行抑制，有效地減少了斷路器分閘過程中過電壓對風電場電路設備的不良影響。不良影響。不良影響。

【技術實現步驟摘要】
一種風電場電路過電壓防護方法及系統


[0001]本專利技術涉及電力系統過電壓防護領域，具體而言，涉及一種風電場電路過電壓防護方法及系統。

技術介紹

[0002]海上風電場在運行過程中還有很多問題，例如絕緣損壞，其中內部電路過電壓保護問題更加突出。由于海上風電場自身的特性，真空斷路器頻繁的操作，將產生截流、重燃、預擊穿等現象，產生高幅值、高陡度、高頻率的過電壓，成為變壓器絕緣損壞的主要因素。真空斷路器在開斷空載變壓器等感性負載時，可能出現截流現象，電流過零前被迫截斷，感性負載中將儲存一定的磁能，則截斷后電感和電容發生高頻衰減，產生截流過電壓。真空斷路器在分閘過程中，觸頭間隙被多次擊穿，引起系統等效電容反復的充放電，將導致多次重燃過電壓。又由于線芯之間的電磁耦合和電容耦合現象，當一相發生多次重燃時，將引起的高頻暫態電流耦合到其他兩相，使其與工頻電流疊加為高頻電流過零，發生強制熄弧。因此海上風電場的過電壓防護必不可少。
[0003]目前，抑制真空操作過電壓主要使用避雷器和RC阻容，避雷器被廣泛使用，它能抑制過電壓的幅值，但對于快速變化的過電壓，其抑制陡度的效果低，RC阻容能抑制陡度，但自身體積大，存在油絕緣等問題。而斷路器的隨機分合閘，將使系統電壓電流在隨機相位分合，產生過電壓、涌流等電磁暫態效應，影響設備的絕緣，從而導致過電壓保護誤動作。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的在于提供一種風電場電路過電壓防護方法及系統，其通過在風電場電路中設置過電壓防護組件并結合同步控制器，有助于防止風電場電路過電壓防護的誤動作，且過電壓的抑制效果更好，有效地減少了過電壓對風電場電路設備的不良影響。
[0005]本專利技術的實施例是這樣實現的：第一方面，本申請實施例提供一種風電場電路過電壓防護方法，所述風電場電路包括風機、機端變壓器、真空斷路器、電纜、連接于所述真空斷路器和所述電纜的同步控制器，以及連接于所述機端變壓器與所述真空斷路器之間的過電壓防護組件，所述方法包括以下步驟：獲取所述風電場電路的電壓信號，并傳遞給所述同步控制器；通過所述同步控制器分析所述電壓信號，根據分析結果向所述真空斷路器發送控制信號；根據所述控制信號控制所述真空斷路器進行相應動作。
[0006]在本專利技術的一些實施例中，所述獲取所述風電場電路的電壓信號，并傳遞給所述同步控制器的步驟具體包括：通過電壓互感器采集所述風電場的電纜和真空斷路器之間的瞬時電壓；將所述瞬時電壓傳遞給并聯于所述真空斷路器和所述電纜的同步控制器。
[0007]在本專利技術的一些實施例中，所述通過所述同步控制器分析所述電壓信號，根據分析結果向所述真空斷路器發送控制信號的步驟具體包括：通過所述同步控制器獲取外部分閘指令，檢測所述瞬時電壓最大相位點，并記錄檢測時間；基于所述檢測時間計算所述真空斷路器的最小分閘時間；根據所述真空斷路器的最小分閘時間確定發送時間，到達所述發送時間向所述真空斷路器發送分閘信號。
[0008]在本專利技術的一些實施例中，所述過電壓防護組件具體包括磁環、線圈和電阻，所述線圈纏繞于所述磁環上，所述電阻連接于所述線圈兩端。
[0009]在本專利技術的一些實施例中，所述過電壓防護組件設置于所述機端變壓器的高壓側，并串聯于所述機端變壓器與所述真空斷路器之間。
[0010]在本專利技術的一些實施例中，所述磁環由高磁導率和高飽和度的鐵合金制作。
[0011]第二方面，本申請實施例提供一種風電場電路過電壓防護系統，包括：風機、機端變壓器、真空斷路器、電纜、連接于所述真空斷路器和所述電纜的同步控制器，以及連接于所述機端變壓器與所述真空斷路器之間的過電壓防護組件，其中，所述機端變壓器用于將所述風機利用風力發出的低壓電轉換為高壓電，所述同步控制器用于獲取所述電路的電壓信號、分析所述電壓信號并根據分析結果向所述真空斷路器發送控制信號，控制所述真空斷路器進行相應動作，所述過電壓防護組件用于在所述真空斷路器動作后對電路中產生的過電壓進行抑制。
[0012]第三方面，本申請實施例提供一種電子設備，其包括存儲器，用于存儲一個或多個程序；處理器，當上述一個或多個程序被上述處理器執行時，實現如上述第一方面中任一項上述的方法。
[0013]第四方面，本申請實施例提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現如上述第一方面中任一項上述的方法。
[0014]相對于現有技術，本專利技術的實施例至少具有如下優點或有益效果：本專利技術的實施例提出了一種風電場電路過電壓防護方法，其通過獲取風電場電路的電壓信號，利用并聯連接于電路中的同步控制器分析電壓信號，計算出電路中真空斷路器的最佳分閘時間，并控制真空斷路器在電路的最佳電壓相位完成斷路器分閘，減少斷路器隨機分閘所產生的過電壓、涌流等電磁暫態效應，從而有效防止過電壓保護的誤動作，且結合串聯于電路中的過電壓防護組件可以更有效地對電路中的過電壓進行抑制，有效地減少了斷路器分閘過程中過電壓對風電場電路設備的不良影響。
附圖說明
[0015]為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0016]圖1為本專利技術一種風電場電路過電壓防護方法中的風電場電路的結構示意圖；圖2為本專利技術一種風電場電路過電壓防護方法一實施例的流程圖；
圖3為本專利技術實施例中獲取所述風電場電路的電壓信號，并傳遞給所述同步控制器的步驟的具體流程圖；圖4為本專利技術實施例中通過所述同步控制器分析所述電壓信號，根據分析結果向所述真空斷路器發送控制信號的步驟的具體流程圖；圖5為本專利技術實施例中控制真空斷路器分閘過程的時序圖；圖6a為本專利技術實施例中沒有保護下的三相隨機分閘過電壓示意圖；圖6b為本專利技術實施例中在過電壓防護組件和同步控制器的保護下的三相分閘過電壓示意圖；圖7為本專利技術實施例提供的一種電子設備的結構框圖。
[0017]圖標：101、風機；102、機端變壓器；103、真空斷路器；104、電纜；105、同步控制器；106、過電壓防護組件；107、電壓互感器；108、處理器；109、存儲器；110、數據總線。
具體實施方式
[0018]為使本申請實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本申請實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
[0019]因此，以下對在附圖中提供的本申請的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本申請的范圍，而是僅僅表示本申請的選定實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0020]應注意到：相似的標號和字本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種風電場電路過電壓防護方法，其特征在于，所述風電場電路包括風機、機端變壓器、真空斷路器、電纜、連接于所述真空斷路器和所述電纜的同步控制器，以及連接于所述機端變壓器與所述真空斷路器之間的過電壓防護組件，所述方法包括以下步驟：獲取所述風電場電路的電壓信號，并傳遞給所述同步控制器；通過所述同步控制器分析所述電壓信號，根據分析結果向所述真空斷路器發送控制信號；根據所述控制信號控制所述真空斷路器進行相應動作。2.如權利要求1所述的一種風電場電路過電壓防護方法，其特征在于，所述獲取所述風電場電路的電壓信號，并傳遞給所述同步控制器的步驟具體包括：通過電壓互感器采集所述風電場的電纜和真空斷路器之間的瞬時電壓；將所述瞬時電壓傳遞給并聯于所述真空斷路器和所述電纜的同步控制器。3.如權利要求2所述的一種風電場電路過電壓防護方法，其特征在于，所述通過所述同步控制器分析所述電壓信號，根據分析結果向所述真空斷路器發送控制信號的步驟具體包括：通過所述同步控制器獲取外部分閘指令，檢測所述瞬時電壓最大相位點，并記錄檢測時間；基于所述檢測時間計算所述真空斷路器的最小分閘時間；根據所述真空斷路器的最小分閘時間確定發送時間，到達所述發送時間向所述真空斷路器發送分閘信號。4.如權利要求1所述的一種風電場電路過電壓防護方法，其特征在于，所述過電壓防護組件具體包括磁環、線圈和電阻，所述線圈纏繞于所述磁環上，所述電阻連...

【專利技術屬性】
技術研發人員：方春恩，王淵朝，劉家旺，李偉，潘麟，
申請(專利權)人：西華大學，
類型：發明
國別省市：