[发明专利]用于风力涡轮的包括功率源的叶片变桨系统

说明书

提供了用于对风力涡轮中的叶片变桨系统提供功率的系统及方法。叶片变桨系统可包括配置成使风力涡轮的一个或多个叶片变桨的一个或多个电机以及功率源。功率源可包括串联联接的多个储能装置。多个储能装置可配置成在功率损耗事件期间对一个或多个电机提供功率。功率源还可包括至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至一个或多个电机。旁通电流可为绕过多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。

技术领域

本公开大体上涉及风力涡轮，且更具体地涉及用于在功率损耗事件期间对用于风力涡轮的叶片变桨系统中的一个或多个电机提供功率的方法及系统。

背景技术

大体上，风力涡轮包括转子，其包括具有多个叶片的可旋转的毂组件。叶片将风能转变成机械转矩，转矩经由转子驱动一个或多个发电机。发电机有时但并非总是通过变速箱而可旋转地联接到转子上。变速箱逐步提升转子的固有低转速，以用于发电机将旋转机械能高效地转换成电能，电能经由至少一种电连接馈送到电网中。还存在无传动装置的直接驱动式风力涡轮。转子、发电机、变速箱和其它构件典型地被安装在定位于塔架的顶部上的壳体或机舱内。

然而，在风力涡轮的操作期间，可能存在电网干扰。例如，在电网的部分经历电网故障时，可出现电压或电流异常，诸如电压降。在此情况下，风力涡轮可能需要与电网电隔离。例如，可需要断开一个或多个断路器或开关来将风力涡轮与电网电隔离。风力涡轮还可能需要关闭，使得风力涡轮不继续产生功率。

在风力涡轮关闭时，可能需要使风力涡轮的叶片变桨，以便使叶片顺桨，使得风不会机械地使叶片旋转。例如，叶片变桨系统的一个或多个电机可使风力涡轮上的一个或多个叶片机械地变桨，以便使叶片顺风顺桨。然而，在典型的构造中，当风力涡轮与电网断开时，叶片变桨系统可能未被供能，且因此不能使叶片变桨。在一些风力涡轮系统中，后备的功率源可配置成对叶片变桨系统中的一个或多个电机提供功率。然而，当在该后备功率源中储能装置(诸如电池组)失效时，叶片变桨系统可失效，且不能使风力涡轮的叶片变桨。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中被部分地阐明，或可根据描述而显而易见，或可通过实践本发明而被习知。

本公开的一个示例性方面涉及一种用于风力涡轮的叶片变桨系统。风力涡轮可包括一个或多个叶片。叶片变桨系统可包括配置成使风力涡轮的一个或多个叶片变桨的一个或多个电机。叶片变桨系统可进一步包括功率源。功率源可包括串联联接的多个储能装置。多个储能装置可配置成在功率损耗事件期间对一个或多个电机提供功率。功率源可进一步包括至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至一个或多个电机。旁通电流可为绕过多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。

本公开的另一示例性方面涉及一种用于对叶片变桨系统的一个或多个电机提供功率来使风力涡轮的一个或多个叶片变桨的方法。该方法可包括由控制装置确定已发生功率损耗事件。该方法可进一步包括由控制装置致使功率源电联接到一个或多个电机上。功率源可包括串联联接的多个储能装置以及与至少一个储能装置并联联接的至少一个旁通电流装置。该方法可进一步包括由控制装置确定储能装置已失效。该方法可进一步包括由控制装置控制旁通电流装置以允许旁通电流绕过失效的储能装置来对一个或多个电机提供功率。

本公开的又一示例性方面涉及一种风力涡轮系统。该风力涡轮系统可包括风力涡轮，风力涡轮包括一个或多个叶片。风力涡轮系统可进一步包括叶片变桨系统。叶片变桨系统可包括配置成使一个或多个叶片变桨的一个或多个电机。叶片变桨系统可进一步包括功率源。功率源可包括串联联接的多个储能装置。多个储能装置可配置成在功率损耗事件期间对一个或多个电机提供功率。功率源可进一步包括至少一个旁通电流装置，其配置成允许旁通电流将功率从至少一个储能装置提供至一个或多个电机。旁通电流可为绕过多个储能装置中的一个或多个失效的储能装置的电流。至少一个旁通电流装置可为二极管、MOSFET开关装置或IGBT开关装置。

可作出针对本公开的这些示例性实施例的变型和修改。