风力发电测量保护模块的设计与应用

　　摘要：介绍了一款基于MCF51EM256的测量保护模块的设计与应用，根据微处理器系统的特点从硬件和软件两个方面，给出设计方法。该模块用于风力发电主控控制系统中，除具有传统电参量的电压、电流、功率测量功能外还集成了风力涡轮发电机的保护功能，获得了良好的性能。

　　关键词：风力发电、低电压穿越LVRT、Profibus_DP协议、Can open协议

　　0引言

　　近年来，随着传统能源的价格不断走高及由此导致发电成本不断上升和全球气候变暖等环境问题的影响，可再生能源的开发利用上升到一个前所未有的高度。风力发电是当今世界新能源开发技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电方式之一。风具有随机变化的特性，而风力发电机组的输出功率与风速的立方成正比，因此风力发电机组的输出功率通常随着风速大幅快速变化，若将大量风电接入电网将会对电网的电能质量和电网稳定性产生影响3。所以在控制风电容量在系统中所占比例的前提下，分析风力发电对电网电压的影响因素并对其进行控制至关重要。

　　因此，我们需要一款装置，能够针对风力发电系统的特性，在电网失效、电网频率、电压偏差过大、发电机输出功率过大、有功和无功潮流发生反向等故障，发出告警信号，提醒控制器及时采取措施。本文介绍了一款针对风力发电系统设计的AGP测量保护模块，该模块可测量电压、电流、频率、电能等传统电参量，并针对系统电压、频率、负载等故障进行报警，同时集成了2个根据时间的欠压保护，提高了控制系统对电压闪变的抗干扰能力。
　　4结语

　　AGP风力发电测量保护模块采用先进的设计方案，能够针对不同类型的风力发电机(双馈、永磁直驱)提供测量与保护功能，支持Modbus_RTU、Profibus_DP、Can open通讯协议，兼容各类PLC控制系统。产品稳定可靠，是风力设备国产品化的理想产品。

　　文章来源于：《自动化博览》2012年9期。

　　参考文献：

　　[1] GB/T 19069-2003 风力发电机组控制器技术条件》

　　[2]《风电场接入电网技术规定实施细则-2009》

　　[3] 风力发电测试技术 姚兴佳等著 电子工业出版社

　　[4] 双馈式风力发电机组柔性并网运行与控制 任永峰 安中全等著 机械出版社

　　[5] 风力发电系统的设计、运行与维护.叶杭冶等著 电子工业出版社

　　[6] 任志程，周中，电力电测数字仪表原理与应用指南，中国电力出版社，2007

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