[發明專利]海上風電風機的控制回路供電系統及方法

在審

• 申請號: 202011363752.6
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112564262A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 黃書蹤;鐘陳章;陳軍;趙巖;姜濤;莊重;張在盛;曹寧;劉騰蛟
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/35;H02J3/38;F03D7/00
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 高瑞

本發明涉及了一種海上風電風機的控制回路供電系統及方法，該控制回路供電系統包括風機、變頻器、箱變、塔基變壓器、UPS電源，還包括：設置在風機平臺上的太陽能發電裝置；控制模塊，用于在風機故障或停機時，控制太陽能發電裝置為UPS電源供電；在風機正常時，控制太陽能發電裝置停止為UPS電源供電，并將塔基變壓器通過箱變接入電網，以使UPS電源從電網取電。實施本發明的技術方案，可使UPS電源中的蓄電池隨時可充電，不會能量耗盡，避免了專門花費大量的人力和物力為每臺風機配備移動發電機來提前給UPS電源充電，因此，既可節省人力成本，又可縮短機組首次啟動或重新啟動的時間，增加了發電時間帶來發電量，累加經濟效益非常可觀。

技術領域

本發明涉及風電領域，尤其涉及一種海上風電風機的控制回路供電系統及方法。

背景技術

海上風電作為綠色可再生能源，具有巨大的發展前景。但同時，海上風電作為剛起步的行業，也存在著設計或設備問題，例如，海上升壓平站采用垂直爬梯改為步梯、改良人居環境等。

目前，風機廠家還是按照陸上風機一樣設計海上風電供電系統，沒有考慮海上風機的特殊性，即，海上風機和陸上風機均是電網通過箱變降壓，再通過塔基變壓器變壓后送入UPS電源，由UPS電源給風機的各控制回路供電。現場的風機機組啟動流程為：用施工船上的柴油機分別給即將啟動風機的UPS電源供電，UPS電源再給各控制回路供電。正常設計而言，UPS電源中的蓄電池僅作為臨時應急用電，容量一般支撐24小時內控制回路的運行，24小時后電池能量將會耗盡。而沒有蓄電池組的供電，控制回路中的箱變/塔基變壓器保護裝置便無法投入使用，電網的電源就不能送電到箱變上給UPS電源供電?，F場已多次出現這樣情況：UPS電源中蓄電池充滿電后，風機沒能在24小時內啟動，只能重新用施工船上的柴油機給蓄電池充電，而塔基平臺高于施工船船面30-40米，要拉上幾十米的電纜，需要人工接臨時電纜和充好電后解除臨時電纜。另外，UPS電源中的蓄電池快充要幾小時(快充對蓄電池組有所傷害)，慢充至少10小時以上才能充滿，而且更為制約的是，海況不好的話，施工船就不能靠近風機的基礎，無法像陸地一樣隨時可以給UPS電源中的蓄電池充電。結果就是風機啟動的時間大為延長，同時浪費很多人員資源。后續機組檢修或其它原因停運時間過長的話，也將會面臨同樣的困局。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術存在的海上風電風機控制回路供電方式存在不足的缺陷，提供一種海上風電風機的控制回路供電系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種海上風電風機的控制回路供電系統，包括風機、變頻器、箱變、塔基變壓器及用于為所述風機的控制回路供電的UPS電源，還包括：

設置在風機平臺上的太陽能發電裝置；

控制模塊，用于在風機故障或停機時，控制所述太陽能發電裝置為所述UPS電源供電；在風機正常時，控制所述太陽能發電裝置停止為所述UPS電源供電，并將塔基變壓器通過所述箱變接入電網，以使所述UPS電源從電網取電。

優選地，還包括第一開關、第二開關，其中，第一開關連接在所述塔基變壓器的低壓側與所述UPS電源的輸入端之間，第二開關連接在所述太陽能發電裝置的輸出端與所述UPS電源的輸入端之間；而且，

所述控制模塊，用于檢測所述塔基變壓器的低壓側電壓，并判斷所述低壓側電壓是否低于預設值，若是，則向所述第一開關發送分閘指令，及向所述第二開關發送合閘指令；若否，則向所述第一開關發送合閘指令，及向所述第二開關發送分閘指令。

優選地，所述太陽能發電裝置包括：太陽能光伏發電組件、光伏控制器、蓄電池組、逆變器，其中，所述太陽能光伏發電組件受到陽光照射后產生的電能經過所述光伏控制器為所述蓄電池組充電，而且，在需要所述太陽能發電裝置為所述UPS電源供電時，所述蓄電池組輸出的直流電經過所述逆變器逆變后送入所述UPS電源。

優選地，還包括：

連接在所述箱變的高壓側與電網之間的第三開關；