[发明专利]一种风电机组变桨系统后备电源充电电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种风电机组变桨系统后备电源充电电路及其控制方法，该充电电路包括充电机电源、后备电源、n个充电机、n个控制模块，充电机电源、每个充电机、后备电源依次电相连组成一个支路，每个充电机与一个控制模块电相连，n个控制模块互联；其中，n为正整数且n≥2。本发明解决了现有技术存在的充电时间长、充电故障概率高等问题。

技术领域

本发明涉及风力发电变桨控制技术领域，具体是一种风电机组变桨系统后备电源充电电路及其控制方法。

背景技术

变桨控制系统是风力发电机组的核心控制系统之一，具有调节风轮输入功率和气动刹车等功能，直接影响着风力发电机组的性能和安全。当电网供电正常时，变桨系统通过电网取电，进行调桨；当电网掉电时，变桨系统通过后备电源取电，驱动叶片回到风暴位置，实现安全停机。

变桨系统的后备电源是在电网故障的情况下，提供保证系统能够驱动叶片回到安全位置的能量。随着当前风力发电机组尤其是海上机组大型化的发展趋势，机组功率等级增大，配套叶片的重量和长度不断增大，变桨载荷也随之增大，那么要驱动电机调节叶片安全收桨需要的能量就很多，就必须要增大后备电源容量。

针对超大功率等级风电机组，尤其是海上风电机组，传统单变桨电机驱动的变桨系统已经无法满足驱动叶片调节桨角的要求，需要采用两个及以上变桨电机共同出力驱动叶片进行调桨的电动变桨系统。

现有的后备电源只有一个充电机充电，后备电源容量变大之后，充电时间变长，且由于后备电源容量变大以及风电机组运行环境等影响，后备电源充电发生故障的概率越来越高，现有技术并没有解决充电时间长、充电故障概率高的问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种风电机组变桨系统后备电源充电电路及其控制方法，解决现有技术存在的充电时间长、充电故障概率高等问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种风电机组变桨系统后备电源充电电路，包括充电机电源、后备电源、n个充电机、n个控制模块，充电机电源、每个充电机、后备电源依次电相连组成一个支路，每个充电机与一个控制模块电相连，n个控制模块互联；其中，n为正整数且n≥2。

本发明n条充电支路共同为后备电源充电；在变桨系统后备电源容量大幅增加的情况下，缩短充电时间，使变桨系统快速进入就绪状态；同时实现安全冗余，当有充电机故障的情况下，另外的充电机仍然能为后备电源充电，变桨系统可继续运行，避免机组停机损失发电量，提高双驱变桨系统乃至风电机组的可靠性。

作为一种优选的技术方案，还包括与后备电源电相连的电压测量模块，所述电压测量模块还与n个控制模块分别电相连。

通过电压测量模块对后备电源电压值进行测量并向控制模块反馈，控制模块根据后备电源电压值，按预设的充电控制策略控制充电机的充电模式以及启停。

作为一种优选的技术方案，还包括n个单向导电元件，充电机电源、每个充电机、每个单向导电元件、后备电源依次电相连组成一个支路。

单向导电元件保证充电电流只能充电机到后备电源单向通行，避免了后备电源的电流回流到充电机，提高了电路的可靠性和安全性。

作为一种优选的技术方案，所述单向导电元件为二极管。

二极管具有良好的单向导电性能，通用性强，体积小，维护方便。

作为一种优选的技术方案，n＝2，两个充电机分别为主充电机、从充电机，两个控制模块分别为主控制模块、从控制模块。