[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)用超級(jí)電容參數(shù)的模擬計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211529090.4
• 申請(qǐng)日: 2022-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115758791A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程浩;周楓;張學(xué)藝;馬輝輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福氏新能源技術(shù)（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06F17/10;G06F111/10;G06F113/06
• 代理公司: 南京北辰聯(lián)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32350
• 代理人: 何美琴

本發(fā)明提出了一種風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)用超級(jí)電容參數(shù)的模擬計(jì)算方法，作為后備電源進(jìn)行超級(jí)電容選型的依據(jù)，其特征在于，包括基于預(yù)先確定的安全收槳參數(shù)需求來(lái)計(jì)算確定超級(jí)電容的允許最小電壓和/或計(jì)算超級(jí)電容的容量和/或計(jì)算超級(jí)電容的充電時(shí)間；本發(fā)明有效規(guī)范了超級(jí)電容的設(shè)計(jì)流程，減少了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，能夠快速確認(rèn)設(shè)計(jì)的有效性，節(jié)約了變槳變槳控制系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施成本和項(xiàng)目實(shí)施工期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)用超級(jí)電容參數(shù)的模擬計(jì)算方法。

背景技術(shù)

超級(jí)電容是變槳控制系統(tǒng)后備電源模塊中的重要關(guān)鍵元器件，在變槳控制系統(tǒng)項(xiàng)目安裝實(shí)施前，需要為變槳控制系統(tǒng)后備電源模塊進(jìn)行超級(jí)電容的選型。在當(dāng)前技術(shù)中，變槳控制系統(tǒng)的超級(jí)電容的選型是根據(jù)超級(jí)電容廠(chǎng)商的推薦和以往項(xiàng)目的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，如果選型過(guò)于保守，增加了項(xiàng)目成本，如果選型出現(xiàn)錯(cuò)誤則會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目延期及成本增加。

而現(xiàn)有技術(shù)中僅有針對(duì)變槳控制系統(tǒng)在工作過(guò)程中對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估的技術(shù)方案，例如公開(kāi)號(hào)為CN112731003A的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種變槳控制系統(tǒng)后備超級(jí)電容模組健康狀態(tài)檢測(cè)方法及裝置，在變槳控制系統(tǒng)工作時(shí)，能夠判斷后備超級(jí)電容模組健康狀態(tài)，確保風(fēng)力發(fā)風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，能夠提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性；操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。又如公開(kāi)號(hào)為CN104166052A的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種風(fēng)風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組變槳控制系統(tǒng)超級(jí)電容容值的檢測(cè)方法，在變槳控制系統(tǒng)工作過(guò)程中對(duì)超級(jí)電容容值進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)超級(jí)電容發(fā)生的問(wèn)題，避免出現(xiàn)無(wú)法正常收漿的問(wèn)題。

然而這些技術(shù)都是針對(duì)超級(jí)電容完成選型后實(shí)施應(yīng)用于變槳控制系統(tǒng)項(xiàng)目后對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行的檢測(cè)，現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法找到針對(duì)超級(jí)電容如何進(jìn)行選型的技術(shù)方案。本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)若在變槳控制系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施前，能夠找到合適的超級(jí)電容參數(shù)的模擬計(jì)算方案，將其作為進(jìn)行超級(jí)電容選型的基礎(chǔ)依據(jù)，是直接提升變槳控制系統(tǒng)項(xiàng)目后續(xù)運(yùn)行可靠性以及節(jié)約項(xiàng)目成本的關(guān)鍵因素。

基于本申請(qǐng)人以及本申請(qǐng)人研發(fā)團(tuán)隊(duì)在風(fēng)力發(fā)電控制領(lǐng)域的長(zhǎng)期專(zhuān)注研究，決定尋求技術(shù)方案來(lái)解決以上技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)用超級(jí)電容參數(shù)的模擬計(jì)算方法，有效規(guī)范了超級(jí)電容的設(shè)計(jì)流程，減少了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，能夠快速確認(rèn)設(shè)計(jì)的有效性，節(jié)約了變槳變槳控制系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施成本和項(xiàng)目實(shí)施工期。

為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)用超級(jí)電容參數(shù)的模擬計(jì)算方法，作為后備電源進(jìn)行超級(jí)電容選型的依據(jù)，包括基于預(yù)先確定的安全收槳參數(shù)需求來(lái)計(jì)算確定超級(jí)電容的允許最小電壓和/或計(jì)算超級(jí)電容的容量和/或計(jì)算超級(jí)電容的充電時(shí)間。

優(yōu)選地，基于風(fēng)機(jī)發(fā)風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)和收槳速度來(lái)計(jì)算所述超級(jí)電容的允許最小電壓；其中，所述超級(jí)電容的允許最小電壓的計(jì)算公式為：

其中，Umin為所述風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)超級(jí)電容的最低電壓，將其作為所述超級(jí)電容的允許最小電壓；V_deg/s為槳葉速度；C_e為風(fēng)機(jī)發(fā)風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)的電勢(shì)常數(shù)；K_ratio為所述風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)的固定減速比。

優(yōu)選地，基于在超級(jí)電容緊急收槳過(guò)程中所述風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)需要消耗的總能量來(lái)確定所述超級(jí)電容的容量需求，然后基于該超級(jí)電容的容量需求計(jì)算所述超級(jí)電容的容量。

優(yōu)選地，確定所述超級(jí)電容的容量需求的計(jì)算公式為：

E_demand＝n×E_total；其中，E_demand為所述超級(jí)電容的容量需求；E_total為所述風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)需要消耗的總能量，n為所述風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)需要的收槳次數(shù)；

所述超級(jí)電容的容量的計(jì)算公式為：