[发明专利]超级电容的容值检测方法和装置、风力发电机组

说明书

本发明公开一种变桨系统超级电容的容值检测方法和装置、风力发电机组。该容值检测方法包括若电网有电，则记录从变桨电机开始执行变桨指令到执行结束所经历的第一时间段；并记录第一时间段内的变桨电机的第一转速及第一扭矩、超级电容的第一电压下降值、以及为超级电容供电的充电器的第一充电电流和第一充电电压；根据变桨电机的第一转速及第一扭矩和第一时间段的时长，计算得到变桨电机的第一能量消耗值；根据充电器的第一充电电流及第一充电电压和第一时间段的时长，得到充电器的第一能量提供值；根据第一能量消耗值、第一能量提供值和超级电容的第一电压下降值，得到超级电容的容值。采用本发明实施例的技术方案能够在线检测超级电容的容值。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种变桨系统超级电容的容值检测方法和装置、风力发电机组。

背景技术

变桨系统是风力发电机组的重要部件，能够按照变桨需求对风力发电机组叶片的桨距角进行调整。比如，当风速超过额定风速时，需要由变桨系统控制叶片的桨距角，使风力发电机组的转速保持恒定；或者当风力发电机组发生故障时，需要由变桨系统紧急顺桨，将叶片的桨距角调整至90°来保障风力发电机组的安全。

变桨系统包括充电器、超级电容和变桨电机，其中，超级电容设置于充电器和变桨电机之间的线路上，充电器与电网连接，变桨电机与叶片连接。当电网有电压时，充电器为超级电容进行充电补充，以使超级电容电压维持在额定电压，同时还为变桨电机供电；当电网断开时，由超级电源为变桨电机供电。由于超级电容使用过程中容值会逐渐降低甚至失效，对风力发电机组的安全运行产生不利影响，因此有必要对变桨系统实际运行中的超级电容容值进行检测。

为检测变桨系统实际运行中的超级电容容值，现有技术中的方法为：使风力发电机处于停机模式，然后切断电网利用超级电容为变桨系统供电，直到超级电容能量消耗达到指定能量值时，接通电网为超级电容充电，检测超级电容在充电过程中的容值。

但是，本申请的发明人发现，采用现有技术检测变桨系统实际运行中的超级电容容值时，需要切断电网利用超级电容为变桨系统供电。由于切断电网必然需要先使风力发电机处于停机模式，因此，现有技术无法对变桨系统实际运行中的超级电容容值进行在线检测。

发明内容

本发明实施例提供了一种变桨系统超级电容的容值检测方法和装置、风力发电机组，能够在线检测检测超级电容的容值。

第一方面，本发明实施例提供了一种变桨系统超级电容的容值检测方法，该容值检测方法包括：

若电网有电，则记录从变桨电机开始执行变桨指令到执行结束所经历的第一时间段；并记录第一时间段内的变桨电机的第一转速、变桨电机的第一扭矩、超级电容的第一电压下降值、以及为超级电容供电的充电器的第一充电电流和第一充电电压；

根据变桨电机的第一转速、变桨电机的第一扭矩和第一时间段的时长，计算得到变桨电机的第一能量消耗值；

根据充电器的第一充电电流及第一充电电压和第一时间段的时长，得到充电器的第一能量提供值；

根据第一能量消耗值、第一能量提供值和超级电容的第一电压下降值，计算得到超级电容的容值。

在第一方面的一些实施例中，根据第一能量消耗值、第一能量提供值和超级电容的第一电压下降值，计算得到超级电容的容值，包括：根据第一能量消耗值、第一能量提供值、第一电压下降值、超级电容的额定电压和第一时间段内变桨系统的直流器件的能量消耗值，计算得到超级电容的容值。

在第一方面的一些实施例中，根据第一能量消耗值、第一能量提供值、第一电压下降值、超级电容的额定电压和第一时间段内变桨系统的直流器件的能量消耗值，计算得到超级电容的容值，包括：

计算超级电容的容值C′：