基本保护算法详解

1.过压保护算法

过压次数过多和过压总时长过长都是对直驱式永磁同步风力发电机绕组主绝缘构成威胁的主要因素，因此在过压保护算法中，首先对发电机的三相电压分别进行监测，将任意一相电压超过额定电压2.5倍设置为是否过压的判断条件；然后在设定周期内对过压次数和每次过压的时长进行统计，将过压次数超过设定保护次数和过压总时长超过设定保护时长设置为是否启动发电机停机保护的判断条件。算法如图6-59所示。

2.过流保护算法

电流瞬时短路和电流过载既是对直驱式永磁同步风力发电机绕组主绝缘构成威胁的主要因素，也是对其自身安全构成威胁的主要因素。

因此在过流保护算法中，首先对发电机的三相电流分别进行监测，将任意一相电流超过额定电流1.2倍设置为是否过流的判断条件；然后对过流现象进行电流瞬时短路分析，将任意一相电流超过额定电流2倍设置为是否启动发电机停机保护的判断条件；接着再对过流现象进行电流过载分析，将任意一相电流超过额定电流1.2倍但未超过额定电流2倍与过流时长超过设定保护时长设置为是否启动发电机停机保护的判断条件。算法如图6-60所示。

图6-59　过电压保护算法(www.xing528.com)

3.不平衡度保护算法

三相电流不平衡也是对直驱式永磁同步风力发电机绕组主绝缘构成威胁的主要因素之一。特别是任意一相电流与三相平均电流之比超过设定保护值时会造成绕组上产生的热能出现短时线性激增，绕组上产生的热能就可能超过自身的额定热负荷，从而导致绕组上的绝缘材料永久性损伤。因此在不平衡度保护算法中，首先对发电机的三相电流分别进行监测；然后对三相电流进行不平衡度分析，将任意一相电流与三相平均电流之比超过设定保护值设置为是否启动发电机停机保护的判断条件。

4.过温保护算法

过温既是对直驱式永磁同步风力发电机绕组主绝缘构成威胁的主要因素之一，也是对其自身安全构成威胁的主要因素之一。特别是在绕组温度超过设定保护温度时，绕组上产生的热能将超过自身的额定热负荷，最终导致绕组上的绝缘材料永久性损伤，甚至是绕组的烧毁。因此在过温保护算法中对发电机的绕组温度进行监测，将绕组温度超过设定保护温度设置为是否启动发电机停机保护的判断条件。

5.绝缘保护算法

绕组的绝缘电阻过低将直接造成发电机无法正常运行，因此在绝缘保护算法中对绕组进行绝缘电阻测试，将测试结果小于设定保护值设置为是否启动发电机绝缘保护的判断条件。