一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法，包括以下步驟：步驟一：主控系統(tǒng)發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令，使后備電源進(jìn)入容量測(cè)試模式；步驟二：實(shí)時(shí)記錄驅(qū)動(dòng)母線電壓與制動(dòng)電阻放電電流，并結(jié)合PLC的采樣周期得到后備電源的測(cè)量能量值；步驟三：關(guān)閉后備電源容量測(cè)試模式，記錄后備電容終止電壓，計(jì)算出后備電源的理論能量值；步驟四：將步驟二得到的測(cè)量能量值與步驟三得到的理論能量值做比值處理；步驟五：判斷比值大小，若比值大于0.85，則后備電容狀態(tài)良好。本發(fā)明可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制方式對(duì)交流變槳系統(tǒng)后備電源能量自動(dòng)泄放，可以省略掉傳統(tǒng)的后備的泄放電阻，節(jié)約了成本；并且能對(duì)后備容量進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]交流變槳系統(tǒng)的后備電源是風(fēng)場(chǎng)電網(wǎng)掉電后變槳系統(tǒng)中唯一的能量提供設(shè)備，也是確保交流變槳系統(tǒng)安全、可靠緊急收槳的必要條件。隨著設(shè)備自身老化、受高溫、潮濕、鹽霧等惡劣外部環(huán)境影響，在工作一定的時(shí)間后，后備電源的容量無(wú)法達(dá)到風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行的必要條件，會(huì)造成交流變槳系統(tǒng)緊急順槳失敗，造成重大財(cái)產(chǎn)損失。通過(guò)定期對(duì)后備電源容量進(jìn)行測(cè)試檢查，能夠避免因后備電源容量下降至安全值以下還未能準(zhǔn)確故障提示的情況發(fā)生?，F(xiàn)階段對(duì)后備電源容量的測(cè)試需要通過(guò)逐一攀爬風(fēng)機(jī)，人工手動(dòng)借助外攜設(shè)備對(duì)變槳系統(tǒng)的三個(gè)后備電源逐一進(jìn)行充放電測(cè)試。每次測(cè)試的間隔周期半年至一年不等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠遠(yuǎn)程控制、操作方便、測(cè)量簡(jiǎn)單的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法。
[0004]本發(fā)明解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法，包括以下步驟:
步驟一:主控系統(tǒng)發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令，使后備電源進(jìn)入容量測(cè)試模式，此時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉整流功能，打開(kāi)制動(dòng)斬波回路，用制動(dòng)電阻消耗后備電源能量，后備電源當(dāng)前電壓隨之下降，記錄后備電容初始電壓；
步驟二:實(shí)時(shí)記錄驅(qū)動(dòng)母線電壓與制動(dòng)電阻放電電流，并結(jié)合PLC的采樣周期得到后備電源的測(cè)量能量值；
步驟三:關(guān)閉后備電源容量測(cè)試模式，記錄后備電容終止電壓，計(jì)算出后備電源的理論能量值；
步驟四:將步驟二得到的測(cè)量能量值與步驟三得到的理論能量值做比值處理；
步驟五:判斷比值大小，若比值大于0.85，則后備電容狀態(tài)良好。
[0005]上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法，所述步驟二中，
后備電源的測(cè)量能量值的計(jì)算公式為:
Ek+i=Ek+U*I*T/1000
其中Εκ+ι:測(cè)量能量值;Εκ:前一次的測(cè)量能量值;U:驅(qū)動(dòng)母線電壓；1:制動(dòng)電阻放電電流;T: PLC的采樣周期，單位為ms。
[0006]上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法，所述步驟三中，后備電源的理論能量值的計(jì)算公式為:
E2=0.5*C*(Uo2- Ui2)
其中E2:理論能量值;C:電容，單位為法拉F,U0:后備電容初始電壓，U1:后備電容終止電壓。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:
1.本發(fā)明首先通過(guò)驅(qū)動(dòng)母線電壓、制動(dòng)電阻放電電流、PLC的采樣周期得到后備電源的測(cè)量能量值，然后計(jì)算出后備電源的理論能量值，最后將測(cè)量能量值與理論能量值做比值處理，通過(guò)判斷比值大小來(lái)確定后備電源容量是否正常，測(cè)量方法簡(jiǎn)單，適用范圍廣。
[0008]2.本發(fā)明可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制方式對(duì)交流變槳系統(tǒng)后備電源能量自動(dòng)泄放，直接發(fā)遠(yuǎn)程命令，讓風(fēng)機(jī)停在安全位置，比較安全，不需要通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片或做緊急收槳來(lái)消耗電容能量，也不需要額外的后備泄放電阻泄放能量，可以省略掉傳統(tǒng)的后備的泄放電阻，節(jié)約了成本;并且能對(duì)后備容量進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，方便操作，能夠隨時(shí)用制動(dòng)電阻泄放后備能量，同時(shí)又能測(cè)量出后備電源的容量。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0010]圖2為本發(fā)明測(cè)試結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法，包括以下步驟:
步驟一:主控系統(tǒng)發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令，使后備電源進(jìn)入容量測(cè)試模式，伺服驅(qū)動(dòng)器接收到命令后，葉片先回到安全位置，回到安全位置后，伺服驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)整流功能，開(kāi)啟制動(dòng)斬波功能，此時(shí)后備能量通過(guò)驅(qū)動(dòng)打開(kāi)了制動(dòng)斬波回路并作用到制動(dòng)電阻上，用制動(dòng)電阻消耗后備電源能量，后備電源當(dāng)前電壓隨之下降，記錄后備電容初始電壓Uo;由于完全通過(guò)制動(dòng)電阻對(duì)后備電容能量泄放，母線電壓值也基本等于后備電源電壓值，后備電源能量也基本等于制動(dòng)電阻的放電能量值。
[0013]步驟二:實(shí)時(shí)記錄驅(qū)動(dòng)母線電壓與制動(dòng)電阻放電電流，伺服驅(qū)動(dòng)器將實(shí)時(shí)測(cè)試的驅(qū)動(dòng)母線電壓、制動(dòng)電阻放電電流值發(fā)送到PLC，并結(jié)合PLC的采樣周期得到后備電源的測(cè)量能量值；
通過(guò)PLC采集每次的驅(qū)動(dòng)母線電壓與制動(dòng)電阻放電電流值，驅(qū)動(dòng)母線電壓與制動(dòng)電阻放電電流值相乘就是功率值，功率乘以時(shí)間就是能量，通過(guò)每次采樣得到的功率進(jìn)行的積分累加運(yùn)算就是能量值，因此后備電源的測(cè)量能量值的計(jì)算公式為:
Ek+i=Ek+U*I*T/1000
其中Εκ+ι:測(cè)量能量值;Εκ:前一次的測(cè)量能量值;U:驅(qū)動(dòng)母線電壓；1:制動(dòng)電阻放電電流;T:PLC的采樣周期，單位為mS(3T/1000相當(dāng)于轉(zhuǎn)化成國(guó)際單位S，理論上采樣周期越小，累加積分值越精準(zhǔn)，但周期越小，CPU處理越快越耗CPU內(nèi)存，考慮到CPU的運(yùn)行情況，取PLC的采樣周期T為10ms。
[0014]步驟三:關(guān)閉后備電源容量測(cè)試模式，記錄后備電容終止電壓，計(jì)算出后備電源的理論能量值；
后備電源的理論能量值的計(jì)算公式為:E2=0.5*C*(Uq2- Ui2)
其中E:理論能量值;C:電容，單位為法拉F,Uo:后備電容初始電壓，U1:后備電容終止電壓。
[0015]步驟四:將步驟二得到的測(cè)量能量值與步驟三得到的理論能量值做比值處理，比值系數(shù)K=E/E2;
步驟五:判斷比值K大小，若比值大于0.85，則后備電容狀態(tài)良好。圖2中(&)(13)((3)((1)分別為測(cè)量后備電源在440￥泄放到360￥、260￥、136￥、20￥時(shí)的比值，泄放到不同電壓值測(cè)量結(jié)果在0.96左右，表明后備電容能量正常并且比較穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法，包括以下步驟: 步驟一:主控系統(tǒng)發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令，使后備電源進(jìn)入容量測(cè)試模式，此時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉整流功能，打開(kāi)制動(dòng)斬波回路，用制動(dòng)電阻消耗后備電源能量，由于在驅(qū)動(dòng)參數(shù)設(shè)置的制動(dòng)電阻泄放的功率是個(gè)定值，泄放的時(shí)候功率是較穩(wěn)定的，后備電源當(dāng)前電壓隨之下降，記錄后備電容初始電壓； 步驟二:實(shí)時(shí)記錄驅(qū)動(dòng)母線電壓與制動(dòng)電阻放電電流，由于驅(qū)動(dòng)設(shè)置的泄放功率值是個(gè)定值，泄放的時(shí)候功率是較穩(wěn)定的，也就是母線電壓與放電電流乘積是個(gè)較穩(wěn)定值，并結(jié)合PLC的采樣周期得到后備電源的測(cè)量能量值； 步驟三:關(guān)閉后備電源容量測(cè)試模式，記錄后備電容終止電壓，，計(jì)算出后備電源的理論能量值； 步驟四:將步驟二得到的測(cè)量能量值與步驟三得到的理論能量值做比值處理； 步驟五:判斷比值大小，若比值大于0.85，則后備電容狀態(tài)良好。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟二中，后備電源的測(cè)量能量值的計(jì)算公式為:Ek+i=Ek+U*I*T/ 1000 其中Εκ+ι:測(cè)量能量值;Εκ:前一次的測(cè)量能量值;U:驅(qū)動(dòng)母線電壓；1:制動(dòng)電阻放電電流;T: PLC的采樣周期，單位為ms。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交流變槳系統(tǒng)后備電源容量的測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟三中，后備電源的理論能量值的計(jì)算公式為: E2=0.5*C*(Uq2- Ui2) 其中E2:理論能量值;C:電容，單位為法拉F,Uo:后備電容初始電壓，U1:后備電容終止電壓。
【文檔編號(hào)】G01R31/40GK105866705SQ201610386895
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】王榮, 王志琛, 孟凡冬
【申請(qǐng)人】湖南世優(yōu)電氣股份有限公司