一种新型的风力发电机组变频器模拟维护方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种新型的风力发电机组变频器模拟维护方法。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视，风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义，风力发电机组变频器是风力发电机组核心部件之一，变频器负载风力发电机组与电网之间的能量传递，同时，风力发电机组变频器是工作在一个工作环境恶劣，工况复杂的一个条件下，当变频器发生故障时，会直接导致风力发电机组停机，但变频器故障发生的原因存在很多种情况，又由于为了保证风力发电机组系统安全，无法多次重复故障的发生来判断故障原因，并且不同类型不同型号风力发电机组变频器设计及故障原因均存在差异，这种情况下对于快速排查、恢复变频器故障也存在较大的困难。

因此，需要一种风力发电机组变频器模拟维护测试的方法，能够快速积累变频器故障排查与恢复的经验，实现提高现场故障处理能力。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种新型的风力发电机组变频器模拟维护方法，以解决现有技术中由于当变频器发生故障时，但变频器故障发生的原因存在很多种情况，又由于为了保证风力发电机组系统安全而导致的无法多次重复故障的发生来判断故障原因的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种新型的风力发电机组变频器模拟维护方法，具体包括以下步骤：

步骤一、首先采用软件模拟平台的方法作为风力发电机组变频器模拟的维护方法，设置上位机软件和后台模拟运行软件，上位机软件用于与操作人员的信息交互，后台模拟运行软件用于风力发电机组变频的模拟运行，首先操作人员通过上位机对变频器模拟运行的工况数据进行选择；

步骤二、然后通过后台模拟运行软件加载工况数据；

步骤三、然后通过后台模拟运行软件模拟工况运行；

步骤四、然后通过将模拟运行数据将发送至上位机上，然后供操作人员查看；

步骤五、通过上位机判断运行至故障时刻故障是否发生，当工况数据模拟运行至故障时刻，后台模拟运行软件将故障状态反馈至上位机显示，并随机生成引起该故障的故障点序号，接收上位机发送故障处理点序号，此时，通过上位机对故障进行模拟维护，对故障处理点进行选择并进行复位操作，若所选择故障处理点序号与后台模拟运行软件随机生成的故障点序号不匹配，则无法复位成功，需要再次选择故障处理点，直至与后台模拟运行软件随机生成的故障点序号相匹配，直到故障处理点序号与故障点序号一致，变频器故障可复位成功，从而清除故障。

进一步地，所述步骤一中工况数据来自风力发电机组实际的变频器数据和预先设定的工况数据。

进一步地，所述步骤一中工况数据包含的内容有变频器运行条件数据，例如电网电压，电网频率，发电机转速等数据，变频器控制指令数据，如变频器启动指令，转矩指令等，变频器状态数据，如变频器转子侧电流，变频器转子侧电压，变频器转子侧频率，变频器网侧电流，Crowbar状态，温度状态等数据。

进一步地，所述步骤一中工况数据中还包括故障信息，即变频器模拟运行工况数据至故障时刻后会提示相应的故障信息。

进一步地，所述步骤五中变频器模拟运行的时间不同于工况数据的时间步长，变频器模拟运行以工况数据的数值序列为基准，数据刷新频率为可设定数值，单次刷新调用工况数据中一个时刻的数据，所以工况数据的时间步长不会对模拟仿真的时间或数据刷新频率产生影响。

进一步地，所述步骤一中，在后台模拟运行软件中建立风力发电机组变频器故障列表与故障处理列表，故障列表覆盖变频器所有可触发的故障，确保用于模拟运行的工况数据中存在的故障包含在该故障列表中。

进一步地，所述步骤五中，当模拟运行过程中故障发生后，随机生成故障点序号，故障点序号对应的故障点是引发本次故障的故障原因，即待处理的故障根本原因，故障处理列表即针对某个故障导致此故障发生的所有故障点，即故障原因的集合，当故障点序号与故障处理序号相匹配时，故障处理成功，可对变频器进行复位，故障点可配置随机生成的概率，即经常发生的故障可提高故障点生成的概率，反之，减少故障点生成的概率。

进一步地，所述步骤一中，先取得实际风力发电机组变频器运行数据以及故障触发过程，或预先设计的变频器运行数据以及故障触发过程序列，作为模拟维护的工况数据，数据格式可以是文本、文件等，用于后台模拟运行软件读取该数据，并进行模拟运行，上位机实时显示模拟运行数据曲线，可通过数据曲线直观查看变频器包括故障触发前后的运行状态。

本发明实施例具有如下优点：

1、本方法在脱离实际风力发电机组的情况下，通过软件平台进行风电机组变频器模拟维护，软件平台均可根据不同型号风力发电机组变频器设计特点、实际的故障触发逻辑、故障信息进行配置，在不需要风力发电机组停机和重复触发变频器故障的条件下进行模拟维护，通过变频器模拟维护，使操作人员熟悉风力发电机组变频器系统，以及变频器故障原因，提高风力发电机组变频器故障处理效率，减少风力发电机组停机时间；

2、通过以离线的方式进行风力发电机组变频器模拟维护，可多次重复的进行故障触发与处理过程的模拟，提高变频器故障处理能力与处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明风力发电机组变频器模拟维护方法流程。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种新型的风力发电机组变频器模拟维护方法，具体包括以下步骤：

步骤一、首先采用软件模拟平台的方法作为风力发电机组变频器模拟的维护方法，设置上位机软件和后台模拟运行软件，上位机软件用于与操作人员的信息交互，后台模拟运行软件用于风力发电机组变频的模拟运行，首先操作人员通过上位机对变频器模拟运行的工况数据进行选择，先取得实际风力发电机组变频器运行数据以及故障触发过程，或预先设计的变频器运行数据以及故障触发过程序列，作为模拟维护的工况数据，数据格式可以是文本、文件等，用于后台模拟运行软件读取该数据，并进行模拟运行，上位机实时显示模拟运行数据曲线，可通过数据曲线直观查看变频器包括故障触发前后的运行状态，在后台模拟运行软件中建立风力发电机组变频器故障列表与故障处理列表，故障列表覆盖变频器所有可触发的故障，确保用于模拟运行的工况数据中存在的故障包含在该故障列表中，工况数据来自风力发电机组实际的变频器数据和预先设定的工况数据，工况数据包含的内容有变频器运行条件数据，例如电网电压，电网频率，发电机转速等数据，变频器控制指令数据，如变频器启动指令，转矩指令等，变频器状态数据，如变频器转子侧电流，变频器转子侧电压，变频器转子侧频率，变频器网侧电流，Crowbar状态，温度状态等数据，工况数据中还包括故障信息，即变频器模拟运行工况数据至故障时刻后会提示相应的故障信息；

步骤二、然后通过后台模拟运行软件加载工况数据；

步骤三、然后通过后台模拟运行软件模拟工况运行；

步骤四、然后通过将模拟运行数据将发送至上位机上，然后供操作人员查看；

步骤五、通过上位机判断运行至故障时刻故障是否发生，当工况数据模拟运行至故障时刻，后台模拟运行软件将故障状态反馈至上位机显示，并随机生成引起该故障的故障点序号，接收上位机发送故障处理点序号，此时，通过上位机对故障进行模拟维护，对故障处理点进行选择并进行复位操作，若所选则故障处理点序号与后台模拟运行软件随机生成的故障点序号不匹配，则无法复位成功，需要再次选择故障处理点，直至与后台模拟运行软件随机生成的故障点序号相匹配，直到故障处理点序号与故障点序号一致，变频器故障可复位成功，从而清除故障，变频器模拟运行的时间不同于工况数据的时间步长，变频器模拟运行以工况数据的数值序列为基准，数据刷新频率为可设定数值，单次刷新调用工况数据中一个时刻的数据，所以工况数据的时间步长不会对模拟仿真的时间或数据刷新频率产生影响，当模拟运行过程中故障发生后，随机生成故障点序号，故障点序号对应的故障点是引发本次故障的故障原因，即待处理的故障根本原因，故障处理列表即针对某个故障导致此故障发生的所有故障点，即故障原因的集合，当故障点序号与故障处理序号相匹配时，故障处理成功，可对变频器进行复位，故障点可配置随机生成的概率，即经常发生的故障可提高故障点生成的概率，反之，减少故障点生成的概率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。