[实用新型]一种风电机组变桨系统后备电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，尤其涉及一种风电机组变桨系统后备电源。

背景技术

国内目前很多1.5MW风电机组，叶片通过变桨系统驱动，调整叶片升角，进而使风机能够在低风速时吸收最大风能，在超过额定风速时保持稳定恒功率输出，在风机故障时及时收桨进行气动刹车。变桨系统的稳定可靠不仅影响整个风机发电量，甚至直接关系到整个风机的安全，在国内外，因变桨系统故障无法收桨，造成飞车倒塔的事故也不少见。

部分风机变桨系统由于投产较早，受当时变桨系统技术的发展水平所限，采用铅酸蓄电池作为备用电源，这种风电机组的蓄电池故障率高，平均更换年限短，因蓄电池故障及维护更换导致大量的停机时间，发电小时数偏低，影响了机组的长期可靠运行，并投入大量的维护人员和时间，严重影响风电场效益。

机组安装运行后，系统中的驱动部分(驱动器、电机等)相对稳定，蓄电池因使用寿命短(平均2-3年需要更换一次)，故障率高，成为制约整个系统可靠运行的短板。为提高变桨系统可靠性，减少停机时间，需要对风机变桨的备用电源系统进行改造，一次性投入成本，免去多次更换维护的成本，减少发电量损失。

随着储能技术的发展进步，超级电容在风电变桨中得到广泛的应用，因其短时间大电流的放电能力，以及长达8～10年的免维护周期，使得超级电容与蓄电池相比，更加适合用于风电变桨系统。

实用新型内容

为了解决现有风电机组的蓄电池故障率高，平均更换年限短，因蓄电池故障及维护更换导致大量的停机时间，发电小时数偏低，影响了机组的长期可靠运行，并投入大量的维护人员和时间，严重影响风电场效益等问题，本实用新型提供一种风电机组变桨系统后备电源，该电源克服了采用传统铅酸蓄电池后备电源时故障高、维护难的不足，采用超级电容提高了风电机组的可靠性和稳定性，延长了风电机组的使用寿命。技术方案如下：

一种风电机组变桨系统后备电源，包括：供电单元、主控制器、充电器、超级电容储能装置、信号转换模块和放电检测回路，所述供电单元分别连接所述充电器和超级电容储能装置，所述主控制器分别连接所述充电器、放电检测回路和信号转换模块，所述充电器连接所述超级电容储能装置，所述超级电容储能装置分别连接所述信号转换模块和放电检测回路。

进一步的，所述超级电容储能装置由15个90V/9.6F超级电容模块组成。

进一步的，所述的15个90V/9.6F超级电容模块采用5串3并的方式连接。

进一步的，所述充电器的型号是PAS395。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的风电机组变桨系统后备电源克服了采用传统铅酸蓄电池后备电源时故障高、维护难的不足，采用超级电容提高了风电机组的可靠性和稳定性，延长了风电机组的使用寿命，通过主控制器对超级电容储能装置电压的检测，以及风机起机前放电检测回路对超级电容储能装置容量的检测，实现了对后备电源状态的监测，保证风机运行安全。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型超级电容储能装置5串3并的方式连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2对风电机组变桨系统后备电源做进一步说明。

一种风电机组变桨系统后备电源，包括：供电单元、主控制器、充电器、超级电容储能装置、信号转换模块和放电检测回路，所述供电单元分别连接所述充电器和超级电容储能装置，所述主控制器分别连接所述充电器、放电检测回路和信号转换模块，所述充电器连接所述超级电容储能装置，所述超级电容储能装置分别连接所述信号转换模块和放电检测回路。

所述超级电容储能装置由15个90V/9.6F超级电容模块组成，所述的15个90V/9.6F超级电容模块采用5串3并的方式连接，所述充电器的型号是PAS395。

本实用新型的目的是提供一种寿命长、维护少的风电机组变桨系统后备电源使用方案，能够解决现有风机备用电源故障率高的问题。

利用超级电容宽工作温度范围(-40℃～+65℃)、低温下存储容量不衰减、使用及存储寿命长的特点，替代现有变桨系统的蓄电池。以达到延长备用电源的使用寿命。可以大大减少风场的工作量。由于蓄电池在低温存储或长时间存储，存在因容量下降而失效的风险。采用超级电容后，可以帮助风场降低备品备件的损耗。

原1.5MW风机备用电源储能部件为机舱后部放置的蓄电池柜。改造过程中，将原来的蓄电池柜拆除，安装超级电容储能装置，超级电容储能装置的柜体与原蓄电池柜安装接口兼容。