(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211333995.4 (22)申请日 2022.10.28 (71)申请人 中国船舶重 工集团海 装风电股份有 限公司 地址 401122 重庆市渝北区北部新区经开 园金渝大道3 0号 (72)发明人 曾亮　杨静　邓川林　罗曼丹　 陈宝刚　胡豪　刘洪　 (74)专利代理 机构 重庆棱镜智慧知识产权代理 事务所(普通 合伙) 50222 专利代理师 李兴寰 (51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/00(2006.01)H02J 13/00(2006.01) H02J 3/01(2006.01) H02J 3/26(2006.01) (54)发明名称 一种风力发电机组综合保护测控系统及方 法 (57)摘要 本发明提供一种风力发电机组综合保护测 控系统及方法， 其中系统包括箱变保护测控装 置、 风力发电场站内监控系统以及无线通讯模 块； 方法包括： 通过无线通讯模块实时转发电能 质量评价信息至风电场站内监控系统； 经信号处 理模块计算本电气间隔的电能质量； 实时转发电 能质量评价信息至风电场站内监控系统； 调整全 场站风力发电机组控制策略； 箱 变保护测控装置 接收风力发电场站内监控系统下发的定值区切 换区指令后切换至对应定值区； 取消风力发电场 监控系统与综合保护测控装置间的二次信号通 讯电缆、 控制电缆。 本发明有效提升继电保护装 置对风力发电复杂运行工况的适应性， 降低风电 机组脱网风险， 改善风力发电电能质量， 提升风 力发电场经济效益。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115549212 A 2022.12.30 CN 115549212 A 1.一种风力发电机组综合保护测控系统， 其特 征在于， 包括： 箱变保护测控装置， 包括电连接的微处理器、 模拟量采集模块、 开关量输入模块、 供电 模块以及信号处理模块， 所述箱变保护测控装置采集的电压电流模拟量信号、 开关量输入 数字量信号， 通过 无线通讯模块实时转发电能质量评价信息 至风电场站内监控系统； 风力发电场站内监控系统， 用于收集并分析全场站箱变设备电能质量信息， 进而调整 全场站风力发电机组控制策略， 并下发指令优化箱变保护测控 装置的动作逻辑； 无线通讯模块， 所述无线通讯模块设置在风力发电场站内监控系统以及箱变保护测控 装置上， 通过所述无线通讯模块建立箱变保护测控装置与风力发电场站内监控系统的通讯 交互。 2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组综合保护测控系统， 其特征在于， 所述信号 处理模块上还设置有电能质量监测模块， 所述电能质量监测模块用于实时监测并上传箱变 的电能质量评价信息 至风力发电场站内监控系统。 3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组综合保护测控系统， 其特征在于， 所述箱变 保护测控装置的微处理器向无线通讯模块发送信息指 令， 由无线通讯模块传递信息帧到风 力发电场内监控系统。 4.根据权利要求2所述的一种风力发电机组综合保护测控系统， 其特征在于， 所述电能 监测模块还用于监测频率偏差越限、 电压偏差越限、 电压波动与闪变告警、 三相不平衡告 警、 暂时或瞬态过电压越限、 波形畸变率越限以及电压暂降越限。 5.一种基于权利要求1~4所述风力发电机组综合保护测控系统的保护方法， 其特征在 于， 包括如下步骤； 通过无线通讯方式建立箱变保护测控 装置与风力发电场站内监控系统的通讯交 互； 箱变保护测控装置配置适应多种运行工况的定值 区待用， 通过箱变保护测控装置采集 电压电流模拟量信号以及开关量输入数字量信号， 箱变保护测控装置根据实时采集的电压 电流模拟信号和开关量输入数字信号， 经信号处 理模块计算本电气间隔的电能质量； 箱变保护测控装置通过无线通讯模块实时转发电能质量评价信息至风电场站内监控 系统； 风力发电场站内监控系统收集并分析全场站内箱变设备电能质量信 息， 进而调 整全场 站风力发电机组控制策略， 并下发箱变保护测控 装置定值区切换指令； 箱变保护测控装置接收风力发电场站内监控系统下发的定值区切换区指令后切换至 对应定值区， 保证箱变保护测控 装置定值适应当前运行工况。 6.根据权利要求5所述的保护方法， 其特征在于， 所述经信号处理模块计算本电气间隔 的电能质量， 包括进 行电能质量监测， 所述电能质量监测包括监测频率偏差越限、 电压偏差 越限、 电压波动与闪变告警、 三相不平衡告警、 暂时或瞬态过电压越限、 波形畸变率越限以 及电压暂降越限， 然后进行电能质量评价。 7.根据权利要求6所述的保护方法， 其特征在于， 所述电能质量评价均配置相应的定 值， 根据工程需要 进行投入或退 出。 8.根据权利要求6所述的保护方法， 其特征在于， 所述进而调 整全场站风力发电机组控 制策略， 还包括， 风电场站内监控系统按最大发电功率、 最优风电机组寿命、 最优输电电能 质量等控制目标， 综合优化调整各风力发电机组发电策略。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115549212 A 29.根据权利要求8所述的保护方法， 其特征在于， 所述并下发箱变保护测控装置定值 区 切换指令， 还包括， 风电场站内监控系统根据各电气间隔箱变实时有功功率以及负荷电流， 下发实时控制指令切换箱变保护测控装置定值区， 保证箱变保护测控装置定值适应当前运 行工况。 10.根据权利要求8所述的保护方法， 其特征在于， 所述箱变保护测控装置接收风力发 电场站内监控系统下发的定值区切换区指令后切换至对应定值区， 还包括， 当箱变保护功 能处于启动状态或整组动作状态时， 定值区切换应不 生效。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115549212 A 3