[发明专利]风力发电机组变桨系统的后备电源检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组变桨系统的电池后备电源检测方法。

背景技术

目前变速变桨已经成为风力发电机组主要控制方式，变桨系统可以在额定风速以上，控制风力发电机组的叶片节距角随风速的大小进行自动调节。一方面减少风力对风机的冲击，同时保证发电机功率输出的稳定，获取最大的能量。

然而，在大风或者突然断电情况下，变桨系统必须依靠后备电源的电量驱动电机，以保证机组的安全，后备电源电量不足或者损坏将会造成严重后果。根据统计，风电行业变桨系统电池后备电源主要采用铅酸蓄电池，寿命一般在2年左右，普遍采用风力发电机组发电运行后监测蓄电池电压和定检的方式来判断蓄电池的性能，但对于风场安装前长时间存放的变桨系统，会存在机组运行不久就需要更换蓄电池的现象，而且蓄电池老化后的电压正常并不能说明其容量的正常；能否及时有效的检测蓄电池的性能对风力发电机组的安全运行和经济效益具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种针对在风机吊装前经过长时间存放的变桨系统后备电源的性能测试方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风力发电机组变桨系统的后备电源检测方法，包括：将变桨系统PLC控制器连接到上位机；首先通过上位机测量变桨系统在顺桨动作时蓄电池组的电压和电流参数，形成蓄电池组电压降落和容量的关系报表；所述报表与蓄电池组压降与容量标准表对比，初步判断蓄电池组是否正常；测量初步判断结果中不正常的蓄电池组中单体电池的内阻，最终筛选出不正常的单体蓄电池。

检测方法的具体流程为：

第一步：连接变桨系统蓄电池组与变桨系统内部PLC控制器，建立上位机与风力发电机组变桨系统PLC控制器的通讯，设置上位机运行时的扫描周期并读取目前变桨系统蓄电池组的电压和电流参数。

第二步：对变桨系统蓄电池组进行充电操作，使蓄电池组均达到浮充状态。

第三步：断开变桨系统外接供电电源，变桨系统在后备电源的带动下，进行顺桨动作。

第四步：记录上位机中当前蓄电池组的电压和电流参数数值，直至提示变桨系统蓄电池组电压不足，断开上位机与PLC控制器的通讯。

第五步：将上述上位机测量到的变桨系统顺桨动作时蓄电池的电压压降和电流生成蓄电池组电压和容量的关系报表；主要采用瞬时电压法，计算公式为：

F=Vc-VbVa-Vb∫0Δtidt]]>

其中，F为容量，Vc为测量电压，Va为充满电时的电池组电压，Vb为放电结束后的蓄电池组电压，i为蓄电池组电流。

第六步：将上述报表与蓄电池组压降与容量标准表做对比，判断目前测得的数值是否在允许的范围内；如果在任意同一时刻测量报表中的容量小于标准报表中容量的80%，则认为不再允许范围内。

如果在允许的范围内，表明蓄电池组正常，完成机组吊装；如果不在允许的范围内，则需要进一步测试判定。

第七步：针对上述不正常的蓄电池组，首先通过蓄电池组外观识别单体故障蓄电池。

第八步：对于外观良好的蓄电池，分别测试单体蓄电池的内阻，如果单体蓄电池的内阻低于其出厂内阻的150%，则认为正常；如果单体蓄电池的内阻超过其出厂内阻的150%，则需要进行更换。

所述上位机为工控机或便携式笔记本电脑。

所述上位机实时记录蓄电池组的各种参数数据，并将数据拟合成曲线。

所述蓄电池组压降与容量标准表为由蓄电池厂家提供的蓄电池组出厂时的放电曲线。

本发明的有益效果是：

1.在风机吊装前判断蓄电池性能，及时进行更换以免在吊装后不久发生电池需要更换的现象，避免了停机更换电池造成的发电量损失和人力成本。