风力发电机组变桨电池的检测方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组变桨电池的检测方法和系统。
【背景技术】
[0002]风力发电机组(简称“机组”)变桨电池是风力发电机组变桨系统的后备电源，在风力发电机组安全链断开或者电网断电的情况下，变桨系统切换至后备电源，变桨电池驱动变桨电机，将叶片顺桨到安全位置。
[0003]现有技术中已公开一种兆瓦级风力发电机组变桨系统电池自动测试方法。该方法需要风力发电机组在启动模式下80°到50°的开桨期间用变桨电池供电，进行变桨电池测试；风力发电机组在并网模式下的变桨电池供电期间，由主控系统控制变桨系统从0°顺桨到5°，再从5°开桨到0° ;如果变桨电池出现故障，则使用主电进行顺桨。
[0004]本发明申请人认为上述变桨电池测试方法存在如下问题:由于该方法是在风力发电机组正常工作环境下进行，因此，一定程度上影响了发电机的正常发电；变桨电池耗电量有限，如果变桨电池不是完全失效很难检测到是否发生故障；在检测过程中，如果电网断电和电池失效同时发生，很可能发生安全事故，而存在一定安全隐患，并不适用于安全性要求极高的风电领域。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种风力发电机组变桨电池的检测方法和系统，以实现对风力发电机组变桨电池进行安全有效检测，并确保在检测过程中不影响风力发电机组的正常发电。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种风力发电机组变桨电池的检测方法，包括:
[0007]在风力发电机组处于待机模式或第一故障模式时，启动变桨电池检测流程，所述变桨电池检测流程为对风力发电机组的至少一片桨叶进行如下的桨叶控制操作，包括:
[0008]控制采用电网供电将风力发电机组的桨叶从90°开桨到15° ;
[0009]控制将所述电网供电切换为变桨电池供电后继续将所述桨叶从当前15°顺桨到90°，并记录顺桨所需时间；
[0010]根据所述顺桨所需时间与预置的顺桨时间特征值的大小关系触发检测操作。
[0011]本发明的实施例还提供了一种风力发电机组变桨电池的检测系统，所述检测系统包括:触发操作模块和控制模块；
[0012]所述触发操作模块，用于在风力发电机组处于待机模式或第一故障模式时，触发所述控制模块启动变桨电池检测流程；
[0013]所述控制模块，用于在接收到所述启动变桨电池检测流程的触发后对风力发电机组的至少一片桨叶进行桨叶控制操作；
[0014]所述控制模块包括:
[0015]第一控制单元，用于在所述桨叶控制操作中控制采用电网供电驱动风力发电机组的桨叶从90°开桨到15° ;
[0016]第二控制单元，用于在所述桨叶控制操作中控制将所述电网供电切换为变桨电池供电后继续驱动所述桨叶从当前15°顺桨到90°，并记录顺桨所需时间；
[0017]处理单元，用于在所述桨叶控制操作中根据所述顺桨所需时间与预置的顺桨时间特征值的大小关系触发检测操作。
[0018]本发明实施例提供的风力发电机组变桨电池的检测方法和系统，先通过电网供电驱动风力发电机组的桨叶从90°开桨到15°，然后再切换至变桨电池供电驱动桨叶从当前的15°顺桨到90°，最后通过分析顺桨过程所需时间与预置的顺桨时间特征值的大小关系来判断变桨电池的故障情况，并触发相应的检测操作实现检测目的。同时整个检测过程是在风力发电机组处于待机模式或第一故障模式下进行的，不影响风力发电机组的正常发电，并且提高了安全性。
【附图说明】
[0019]图1为本发明提供的风力发电机组变桨电池的检测方法一个实施例的方法流程图；
[0020]图2为本发明提供的风力发电机组变桨电池的检测方法另一个实施例的方法流程图；
[0021]图3为本发明提供的风力发电机组变桨电池的检测系统一个实施例的结构示意图；
[0022]图4为本发明提供的风力发电机组变桨电池的检测系统另一个实施例的结构示意图；
[0023]附图标号说明
[0024]31-触发操作模块、311-接收单元、312-触发操作单元；32_控制模块；321_第一控制单元、322-第二控制单元、323-处理单元。
【具体实施方式】
[0025]本发明的实施例在风力发电机组处于待机模式或变桨系统正常的第一故障模式时，利用变桨电池供电驱动桨叶顺桨，同时记录顺桨所需时间，通过对顺桨所需时间进行分析判断变桨电池的故障情况。本发明实施例的技术方案可以适用于各种风力发电机组的变桨电池的检测。
[0026]实施例一
[0027]图1为本发明提供的风力发电机组变桨电池的检测方法一个实施例的方法流程图，该方法的执行主体可以为机组的主控系统，或是集成在机组中的用于风力发电机组变桨电池检测的系统(在后续实施例中以主控系统为例进行说明)。该方法被执行的触发环境是在风力发电机组处于待机模式或第一故障模式，其中，该第一故障模式为机组的变桨系统正常，而机组是由于其他一些系统出现故障导致机组停机的一种故障状态。如此可降低检测过程中对发电机组正常工作的影响，同时提高机组的安全性。在上述触发的环境条件满足时，检测系统启动变桨电池检测流程对变桨电池进行检测。所述变桨电池检测流程为对风力发电机组的至少一片桨叶进行桨叶控制操作，如图1所示，该风力发电机组变桨电池的检测方法包括:
[0028]S101，在风力发电机组处于待机模式或第一故障模式时，启动变桨电池检测流程，即:对风力发电机组的至少一片桨叶进行如步骤S102?S104的桨叶控制操作。
[0029]S102，控制采用电网供电驱动风力发电机组的桨叶从90°开桨到15°。
[0030]在主控系统控制下，采用电网供电驱动变桨电机，将桨叶从90°开桨到15°。这里说明，15°为优选值，在保证安全的前提下也可选取其他小于90°的角度作为开桨的目标角度。
[0031]S103，控制将电网供电切换为变桨电池供电后继续驱动桨叶从当前15°顺桨到90°，并记录顺桨所需时间。
[0032]将桨叶开桨到目标角度后，通过主控系统控制将电网供电切换为变桨电池供电。然后采用变桨电池供电驱动变桨电机，将桨叶从当前的15°顺桨到90°。在顺桨过程中启动计时器记录顺桨所需时间。
[0033]S104，根据顺桨所需时间与预置的顺桨时间特征值的大小关系触发检测操作。
[0034]通常变桨电池容量充足且工作正常时，可驱动桨叶以理论变桨速度变桨，该理论变桨速度与机组本身的设计有关，是固有参数；而当变桨电池容量不足或出现故障时，常导致驱动桨叶以低于理论变桨速度的速度变桨，从而延长了变桨时间。本实施例中基于这种通过变桨电池驱动顺桨过程中，实际顺桨所需时间与变桨电池容量或判断故障与否的对应关系，设定了专用的顺桨时间特征值来衡量变桨电池的容量或故障状态。这里说明，针对不同角度差的变桨过程，该顺桨时间特征值的大小也发生适应性变化。
[0035]本实施例中采用的顺桨时间特征值是针对顺桨角度从15°顺桨到90° (角度差为75° )设置的。其中，该顺桨时间特征值可以为一个或多个，通过判断在变桨电池驱动下，桨叶顺桨的顺桨所需时间与这些顺桨时间特征值的大小关系，可以得到相应的变桨电池在容量或故障状态方面的结果判定。根据不同的判定结果进行相应的如报警、维护等检测操作，以完成对变桨电池的检测过程。
[0036]在上述桨叶控制操作过程中，控制桨叶开桨到15°是为了最大范围扩大检测变桨电池的放电深度，而通常此位置受叶片翼型影响，吸收的风能有限。当然，在实际操作中开桨位置可以根据不同叶片或者风力发电机组机型进行调节。而通过电网供电驱动变桨电机开桨，是为了不改变原变桨系统的控制逻辑和接线，有利于简化整个变桨电池检测方法的实施。
[0037]本发明实施例提供的风力发电机组变桨电池的检测方法，先通过电网供电驱动风力发电机组的桨叶从90°开桨到15°，然后再切换至变桨电池供电驱动桨叶从当前的15°顺桨到90°，最后通过分析顺桨过程所需时间与预置的顺桨时间特征值的大小关系来判断变桨电池的故障情况，并触发相应的检测操作实现检测目的。同时