一种风力发电输出过载保护装置及使用方法
阅读说明：本技术 一种风力发电输出过载保护装置及使用方法 (Wind power generation output overload protection device and use method ) 是由 马昱 于 2020-11-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开的属于风力发电技术领域,具体为一种风力发电输出过载保护装置及使用方法,包括保护装置、输入连接线、输出连接线、分流连接线和调节器,所述保护装置包括壳体、分流器、输出稳压器、输出变压器、分流稳压器和分流变压器,所述分流器、输出稳压器、输出变压器、分流稳压器和分流变压器均安装在壳体内,所述输入连接线输出连接分流器,所述分流稳压器和输出稳压器分别输出连接分流变压器和输出变压器,所述输出变压器和分流变压器分别通过分流连接线和输出连接线输出连接调节器,本申请文件中,通过采用电压分流的方式,并通过定时器时分流的电压再次的输出到输出线路上,减少电力损耗,同时防止了线路输出电压过载的情况发生。(The invention discloses a wind power generation output overload protection device and a using method, belonging to the technical field of wind power generation, comprising a protection device, an input connecting line, an output connecting line, a shunt connecting line and a regulator, wherein the protection device comprises a shell, a shunt, an output voltage stabilizer, an output transformer, a shunt voltage stabilizer and a shunt transformer, the shunt, the output voltage stabilizer, the output transformer, the shunt voltage stabilizer and the shunt transformer are all arranged in the shell, the output of the input connecting line is connected with the shunt, the shunt voltage stabilizer and the output voltage stabilizer are respectively connected with the shunt transformer and the output transformer in an output way, the output transformer and the shunt transformer are respectively connected with the regulator in an output way through the shunt connecting line and the output connecting line, in the application document, the voltage shunt way is adopted, and the voltage shunted when passing through a timer is output to an, the power loss is reduced, and the condition that the line output voltage is overloaded is prevented.)
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种风力发电输出过载保护装置及使用方法。
背景技术
风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据风车技术，大约是每秒三米的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。
电风力发电机组进行发电时，都要保证输出电频率恒定。这无论对于风机并网发电还是风光互补发电都非常必要。要保证风电的频率恒定，一种方式就是保证发电机的恒定转速，即恒速恒频的运行方式，因为发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转，所以这种方式无疑要恒定风力机的转速，这种方式会影响到风能的转换效率；另一种方式就是发电机转速随风速变化，通过其它的手段保证输出电能的频率恒定，即变速恒频运行。风力机的风能利用系数跟叶尖速比(叶轮尖的线速与风速的比值)有关，存在某一确定的叶尖速比，使Cp达到最大值。因此，在变速恒频运行方式下，风力机和发电机的转速可在很大范围内变化而不影响输出电能的频率。因此风力发电机组经常用变速恒频法保证输出频率恒定。
以上的方法使风力发电的输出频率恒定，但是并不能保证其输出电压始终处在风力发电机组的可承受范围内，这就造成当风力过大时，输出的频率呈稳定的状态输出，但是其输出电压增加，容易造成超出发电机组的电压承受范围，造成过载的情况发生，时间过长就会在造成极其损坏的情况发生，不利于使用。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有风力发电机组中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种风力发电输出过载保护装置及使用方法，能够有效的防止输出电压过大造成电机设备损坏的情况发生，提高发电机组的使用寿命。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种风力发电输出过载保护装置，包括保护装置、输入连接线、输出连接线、分流连接线和调节器，所述保护装置包括壳体、分流器、输出稳压器、输出变压器、分流稳压器和分流变压器，所述分流器、输出稳压器、输出变压器、分流稳压器和分流变压器均安装在壳体内，所述输入连接线输出连接分流器，所述分流器输出连接分流稳压器和输出稳压器，所述分流稳压器和输出稳压器分别输出连接分流变压器和输出变压器，所述输出变压器和分流变压器分别通过分流连接线和输出连接线输出连接调节器；
所述分流器包括控制器、分流开关、欠压保护系统、缺相保护系统和相序保护系统组成，所述分流开关的分流方式如下：
当分流开关打开时，分流开关的两个输出端分别输出连接输出稳压器和分流稳压器；
当分流开关关闭时，分流开关的两个输出端中，与输出稳压器连接的线路呈连接状态，与分流稳压器连接的线路呈关闭状态，且输出到输出稳压器的电压为满载电压；
所述调节器由控制器、断路器、固态继电器、扩流电路和555定时器组成，所述输出连接线和分流连接线均与固态继电器连接，两个所述固态继电器输出连接断路器，所述控制器与555定时器连接，所述555定时器输出连接扩流电路，所述扩流电路输出连接断路器。
作为本发明所述的一种风力发电输出过载保护装置的一种优选方案，其中：所述分流器上分流开关的开合状态由输入电压决定，具体如下：
当输入电压大于输出端的满载电压时，分流开关打开，当输入电压小于或者等于输出端的满载电压时，分流开关关闭。
作为本发明所述的一种风力发电输出过载保护装置的一种优选方案，其中：所述调节器的工作方式如下：
调节器内的固态继电器与输出连接线和分流连接线连接，输出到断路器，断路器上的两个接口为输入接口，一个接口为输出接口，断路器的两个输入接口被555定时器和控制器控制，555定时器控制两个输入接口的开关，具体如下：
当控制输出连接线连接开关开启时，电力只从输出连接线通过，当控制分流连接线连接开关开启时，电力只从分流连接线通过。
作为本发明所述的一种风力发电输出过载保护装置的一种优选方案，其中：所述分流连接线上安装有分压电路。
作为本发明所述的一种风力发电输出过载保护装置的使用方法的一种优选方案，其中：该保护装置的使用方法如下：
步骤一：输出电通过输入连接线进入保护装置中；
步骤二：分流器根据设定程序获取输出端的最大承载电压，然后通过控制器输出到输出稳压器处最大承载电压，超出承载范围电压分流后从分流稳压器输出；
步骤三：输出电压分别通过输出变压器和分流变压器进行电压调节，获取电压承载范围内多余的电压承载空间；
步骤四：输出的电压均进入调节器中，然后调节器中的断路器被555定时器和控制器控制，实现每秒多次开关；
步骤五：根据开关，使输出连接线和分流连接线电压分别经过调节器后输出，在分流连接线上过载的情况下会启动分压电路降低分流连接线上的电压，使其低于满载电压。
与现有技术相比：现有的技术只能使风力发电的输出频率恒定，但是并不能保证其输出电压始终处在风力发电机组的可承受范围内，这就造成当风力过大时，输出的频率呈稳定的状态输出，但是其输出电压增加，容易造成超出发电机组的电压承受范围，造成过载的情况发生，时间过长就会在造成极其损坏的情况发生，不利于使用，本申请文件中，通过采用电压分流的方式，并通过定时器时分流的电压再次的输出到输出线路上，减少电力损耗，同时防止了线路输出电压过载的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一种风力发电输出过载保护装置及使用方法的结构示意图；
图2为本发明一种风力发电输出过载保护装置及使用方法的分压电路结构示意图；
图3为本发明一种风力发电输出过载保护装置及使用方法的555定时器电路结构示意图。
图中：100保护装置、110分流器、120输出稳压器、130输出变压器、140分流稳压器、150分流变压器、160分流连接线、170输出连接线、180调节器、200输入连接线。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种风力发电输出过载保护装置，请参阅图1-3，包括保护装置100、输入连接线200、输出连接线170、分流连接线160和调节器180，所述保护装置100包括壳体、分流器110、输出稳压器120、输出变压器130、分流稳压器140和分流变压器150，所述分流器110、输出稳压器120、输出变压器130、分流稳压器140和分流变压器150均安装在壳体内，所述输入连接线200输出连接分流器110，所述分流器110输出连接分流稳压器140和输出稳压器120，所述分流稳压器140和输出稳压器120分别输出连接分流变压器150和输出变压器130，所述输出变压器130和分流变压器150分别通过分流连接线160和输出连接线170输出连接调节器180；
所述分流器110包括控制器、分流开关、欠压保护系统、缺相保护系统和相序保护系统组成，所述分流开关的分流方式如下：
当分流开关打开时，分流开关的两个输出端分别输出连接输出稳压器120和分流稳压器140；
当分流开关关闭时，分流开关的两个输出端中，与输出稳压器120连接的线路呈连接状态，与分流稳压器140连接的线路呈关闭状态，且输出到输出稳压器120的电压为满载电压；
所述调节器180由控制器、断路器、固态继电器、扩流电路和555定时器组成，所述输出连接线170和分流连接线160均与固态继电器连接，两个所述固态继电器输出连接断路器，所述控制器与555定时器连接，所述555定时器输出连接扩流电路，所述扩流电路输出连接断路器。
请再次参阅图1，所述分流器110上分流开关的开合状态由输入电压决定，具体如下：
当输入电压大于输出端的满载电压时，分流开关打开，当输入电压小于或者等于输出端的满载电压时，分流开关关闭。
请再次参阅图3，所述调节器180的工作方式如下：
调节器180内的固态继电器与输出连接线170和分流连接线160连接，输出到断路器，断路器上的两个接口为输入接口，一个接口为输出接口，断路器的两个输入接口被555定时器和控制器控制，555定时器控制两个输入接口的开关，具体如下：
当控制输出连接线170连接开关开启时，电力只从输出连接线170通过，当控制分流连接线160连接开关开启时，电力只从分流连接线160通过。
请再次参阅图2，所述分流连接线160上安装有分压电路。
本发明还提供一种风力发电输出过载保护装置100的使用方法，该保护装置100的使用方法如下：
步骤一：输出电通过输入连接线200进入保护装置100中；
步骤二：分流器110根据设定程序获取输出端的最大承载电压，然后通过控制器输出到输出稳压器120处最大承载电压，超出承载范围电压分流后从分流稳压器140输出；
步骤三：输出电压分别通过输出变压器130和分流变压器150进行电压调节，获取电压承载范围内多余的电压承载空间；
步骤四：输出的电压均进入调节器180中，然后调节器180中的断路器被555定时器和控制器控制，实现每秒多次开关；
步骤五：根据开关，使输出连接线170和分流连接线160电压分别经过调节器180后输出，在分流连接线160上过载的情况下会启动分压电路降低分流连接线160上的电压，使其低于满载电压。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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