[发明专利]变桨系统的充电控制装置和方法、风力发电机组

说明书

本发明公开一种变桨系统的充电控制装置和方法、风力发电机组。该充电控制装置包括：多个扩展单元、开关模块和充电控制器，其中，每个扩展单元连接两支叶片的充电主路，开关模块包括多个第一常开开关单元，若将发生故障的充电机所在的叶片作为故障叶片，则每个第一常开开关单元设置于故障叶片和正常叶片之间的扩展单元上；控制器用于确认发生故障的充电机所在的故障叶片，并控制故障叶片和正常叶片之间的第一常开开关单元闭合。采用本发明实施例中的技术方案，能够利用正常叶片的充电机对故障叶片的后备电源进行充电。

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的充电控制装置和方法、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。风力发电机组的每支叶片对应一组变桨组件，变桨组件包括相连接的变桨电机、充电机和后备电容，其中，变桨电机用于调节叶片的桨距角以控制风力发电机组的转速，充电机与电网连接，当电网有电时，由充电机为变桨电机供电并为后备电源充电；当电网断电时，切换至由后备电源为变桨电机供电。如果充电机故障则无法为后备电源充电，由于后备电源是保障风力发电机组安全的最后屏障，因此，一旦充电机故障就会影响到风力发电机组的安全运行。

为避免因充电机故障影响到风力发电机组的安全运行，现有技术中采用了单一故障保护的方法，即一旦检测到任意一台充电机发生故障，则立即执行紧急停机命令，使风力发电机组的所有叶片从当前桨距角位置顺桨到91度限位位置。

但是，本申请的发明人发现，由于容易受到电网波动和线路虚接的影响，因此充电机的故障频率较高。如果按照现有技术中的单一故障保护方法，则充电机故障频率较高时风力发电机组执行紧急停机命令的频率也会提高，但是，风力发电机组的频繁停机会造成风力发电机组发电量的大量损失。

发明内容

本发明实施例提供了一种变桨系统的充电控制装置和方法、风力发电机组，能够利用风力发电机组其他叶片中的充电机对已发生故障的充电机进行充电，不需要任意一台充电机发生故障时就执行紧急停机命令，避免了因充电机故障频率较高而频繁停机造成的风力发电机组发电量的大量损失。

第一方面，本发明实施例提供了一种变桨系统的充电控制装置，该充电控制装置包括：

多个扩展单元，每支叶片的充电机和后备电源连接形成充电主路，每个扩展单元连接两支叶片的充电主路；

开关模块，开关模块包括多个第一常开开关单元，若将发生故障的充电机所在的叶片作为故障叶片，则每个第一常开开关单元设置于故障叶片和正常叶片之间的扩展单元上；

充电控制器，充电控制器用于确认发生故障的充电机所在的故障叶片，并控制故障叶片和正常叶片之间的第一常开开关单元闭合，以使正常叶片的充电机对故障叶片的后备电源进行充电。

在第一方面的一些实施例中，充电控制器还用于，控制故障叶片和与故障叶片顺时针或者逆时针的方向相邻的正常叶片之间的第一常开开关单元闭合。

在第一方面的一些实施例中，开关模块还包括多个第一常闭开关单元，每个第一常闭开关单元设置于对应充电主路和扩展单元之间的节点和对应后备电源之间的线路上；充电控制器，还用于在控制故障叶片和正常叶片之间的第一常开开关单元闭合的同时，控制正常叶片的第一常闭开关单元断开。

在第一方面的一些实施例中，开关模块还包括多个第二常闭开关单元，每个第二常闭开关单元设置于对应充电主路和充电机之间的节点和对应充电机之间的线路上；充电控制器，还用于在控制故障叶片和正常叶片之间的第一常开开关单元闭合的同时，控制故障叶片的第二常闭开关单元断开。