[發明專利]一種風電機組變槳系統后備電源充電電路及其控制方法

在審

• 申請號: 202110672942.4
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113595224A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 楊愾;李博;余業祥;王淋;胡華東;陽靜
• 申請（專利權）人: 東方電氣風電有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

本發明公開了一種風電機組變槳系統后備電源充電電路及其控制方法，該充電電路包括充電機電源、后備電源、n個充電機、n個控制模塊，充電機電源、每個充電機、后備電源依次電相連組成一個支路，每個充電機與一個控制模塊電相連，n個控制模塊互聯；其中，n為正整數且n≥2。本發明解決了現有技術存在的充電時間長、充電故障概率高等問題。

技術領域

本發明涉及風力發電變槳控制技術領域，具體是一種風電機組變槳系統后備電源充電電路及其控制方法。

背景技術

變槳控制系統是風力發電機組的核心控制系統之一，具有調節風輪輸入功率和氣動剎車等功能，直接影響著風力發電機組的性能和安全。當電網供電正常時，變槳系統通過電網取電，進行調槳；當電網掉電時，變槳系統通過后備電源取電，驅動葉片回到風暴位置，實現安全停機。

變槳系統的后備電源是在電網故障的情況下，提供保證系統能夠驅動葉片回到安全位置的能量。隨著當前風力發電機組尤其是海上機組大型化的發展趨勢，機組功率等級增大，配套葉片的重量和長度不斷增大，變槳載荷也隨之增大，那么要驅動電機調節葉片安全收槳需要的能量就很多，就必須要增大后備電源容量。

針對超大功率等級風電機組，尤其是海上風電機組，傳統單變槳電機驅動的變槳系統已經無法滿足驅動葉片調節槳角的要求，需要采用兩個及以上變槳電機共同出力驅動葉片進行調槳的電動變槳系統。

現有的后備電源只有一個充電機充電，后備電源容量變大之后，充電時間變長，且由于后備電源容量變大以及風電機組運行環境等影響，后備電源充電發生故障的概率越來越高，現有技術并沒有解決充電時間長、充電故障概率高的問題。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供了一種風電機組變槳系統后備電源充電電路及其控制方法，解決現有技術存在的充電時間長、充電故障概率高等問題。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：

一種風電機組變槳系統后備電源充電電路，包括充電機電源、后備電源、n個充電機、n個控制模塊，充電機電源、每個充電機、后備電源依次電相連組成一個支路，每個充電機與一個控制模塊電相連，n個控制模塊互聯；其中，n為正整數且n≥2。

本發明n條充電支路共同為后備電源充電；在變槳系統后備電源容量大幅增加的情況下，縮短充電時間，使變槳系統快速進入就緒狀態；同時實現安全冗余，當有充電機故障的情況下，另外的充電機仍然能為后備電源充電，變槳系統可繼續運行，避免機組停機損失發電量，提高雙驅變槳系統乃至風電機組的可靠性。

作為一種優選的技術方案，還包括與后備電源電相連的電壓測量模塊，所述電壓測量模塊還與n個控制模塊分別電相連。

通過電壓測量模塊對后備電源電壓值進行測量并向控制模塊反饋，控制模塊根據后備電源電壓值，按預設的充電控制策略控制充電機的充電模式以及啟停。

作為一種優選的技術方案，還包括n個單向導電元件，充電機電源、每個充電機、每個單向導電元件、后備電源依次電相連組成一個支路。

單向導電元件保證充電電流只能充電機到后備電源單向通行，避免了后備電源的電流回流到充電機，提高了電路的可靠性和安全性。

作為一種優選的技術方案，所述單向導電元件為二極管。

二極管具有良好的單向導電性能，通用性強，體積小，維護方便。

作為一種優選的技術方案，n＝2，兩個充電機分別為主充電機、從充電機，兩個控制模塊分別為主控制模塊、從控制模塊。