CN107607869A - 风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质 - Google Patents
风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107607869A CN107607869A CN201710852513.9A CN201710852513A CN107607869A CN 107607869 A CN107607869 A CN 107607869A CN 201710852513 A CN201710852513 A CN 201710852513A CN 107607869 A CN107607869 A CN 107607869A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- super capacitor
- voltage
- pitch
- mrow
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明提供一种风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质，其中，方法包括：获取变桨系统中超级电容的电压值，超级电容用于为变桨系统提供能量；将超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较；若超级电容的电压值小于抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制变桨系统启动抱闸。本发明提供的风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质，可以准确地判断风力发电机组是否运行正常，具体的，通过对变桨系统中的超级电容的电压值的分析处理，可以有效地实现了对变桨系统的运行状态进行精确判断，进而实现了对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，提高了对风力发电机组安全性评估的精确度。
Description
技术领域
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系统故障分析方法、装置及存储介质。
背景技术
随着风力发电机组研发技术的不断成熟、以及风电场开发的日趋饱和，风力发电机组变桨系统的结构越来越复杂，并且部件繁多，无论是在风力发电机组前期研发阶段还是后期维护阶段，变桨系统的故障分析对于机组的安全性至关重要。
目前，现有技术中，在对变桨系统进行故障分析时，一般是采用基于理论推导的实现方式，具体的，根据理论和经验来预估变桨系统的故障，并通过所预估的变桨系统故障来确定变桨系统对于风力发电机组的安全性所构成的影响。
然而，由于现有技术是通过预估的方式来确定变桨系统对于风力发电机组安全性的影响，而不能通过实测数据来对变桨系统进行精确的故障分析，进而也不能够实现对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，降低了对风力发电机组安全性评估的精确度，从而不利于风力发电机组的开发与应用。
发明内容
本发明提供一种风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质，用于解决现有技术存在的不能对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，降低了对风力发电机组安全性评估的精确度，从而不利于风力发电机组开发与应用的问题。
本发明的一方面提供了一种风力发电机组变桨系统故障分析方法，包括：
获取变桨系统中超级电容的电压值，所述超级电容用于为所述变桨系统提供能量；
将所述超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较；
若所述超级电容的电压值小于所述抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制所述变桨系统启动抱闸。
本发明的另一方面提供了一种风力发电机组变桨系统故障分析装置，包括：
获取模块，用于获取变桨系统中超级电容的电压值，所述超级电容用于为所述变桨系统提供能量；
分析模块，用于将所述超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较；
处理模块，用于若所述超级电容的电压值小于所述抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制所述变桨系统启动抱闸。
本发明的又一方面提供了一种风力发电机组变桨系统故障分析装置，包括：存储器及处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器用于运行所述存储器中所存储的程序指令，其中，所述处理器的个数可以为一个或多个，且可以单独或协同工作，以实现上述的风力发电机组变桨系统故障分析方法。
本发明的再一方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的风力发电机组变桨系统故障分析方法。
本发明提供的风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质，通过获取变桨系统中的超级电容的电压值，并将超级电容的电压值与抱闸电压进行分析比较，可以准确地判断风力发电机组是否运行正常，具体的，在超级电容的电压值小于所述抱闸电压时，可以确定风力发电机组运行故障，此时，为了保证风力发电机组的安全性，可以控制变桨系统启动抱闸；由上可知，通过对变桨系统中的超级电容的电压值的分析处理，可以有效地实现了对变桨系统的运行状态进行精确判断，进而实现了对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，提高了对风力发电机组安全性评估的精确度，有利于风力发电机组的开发与应用。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种风力发电机组变桨系统故障分析方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种风力发电机组变桨系统故障分析方法的流程示意图；
图3为本发明又一实施例提供的一种风力发电机组变桨系统故障分析方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的利用充电器进行充电时的充电电流的变化示意图一；
图5为本发明实施例提供的利用充电器进行充电时的充电电流的变化示意图二；
图6为本发明实施例提供的一种风力发电机组变桨系统故障分析装置的结构示意图一；
图7为本发明实施例提供的一种风力发电机组变桨系统故障分析装置的结构示意图二。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参考附图1可知，本实施例提供了一种风力发电机组变桨系统故障分析方法，该方法用于对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，具体的，该方法可以包括：
S1：获取变桨系统中超级电容的电压值，超级电容用于为变桨系统提供能量；
其中，超级电容是一个独立的能量存储设备，用于为风力发电机组的变桨系统提供能量；而在获取超级电容的电压值时，可以利用预设的电压传感器直接采集获取，或者，也可以通过采集其他数据，并对数据进行计算、转换来获取超级电容的电压值，例如，先获取超级电容的存储能量和超级电容的电容量，利用超级电容的存储能量、超级电容的电容量与超级电容的电压值之间存在的预设关系来确定超级电容的电压值；当然的，本领域技术人员还可以采用其他的获取方式，只要能够保证超级电容的电压值获取的准确可靠性即可。
S2：将超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较；
在获取到超级电容的电压值之后，可以通过对超级电容的电压值的分析处理来确定风力发电机组的运行是否出现故障，也即，通过对风力发电机组中变桨系统的存储能量信息来判断风力发电机组的运行是否出现故障，具体的，将超级电容的电压值与抱闸电压进行分析比较，其中，抱闸电压为风力发电机组保持正常运行的最小电压值，并且该抱闸电压的大小为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求对抱闸电压的具体数值进行设置。
S3：若超级电容的电压值小于抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制变桨系统启动抱闸。
由于抱闸电压为风力发电机组保持正常运行的最小电压值，而当分析比较结果为超级电容的电压值小于抱闸电压时，则可以确定风力发电机组运行出现故障，此时，为了保证风力发电机组运行的安全性，则可以控制风力发电机组停机，具体的，可以控制变桨系统启动抱闸；以可以实现对风力发电机组进行及时的停机检查，有利于快速查找到故障原因，进一步可以执行相应的故障处理策略来排出相应的故障。
本实施例提供的风力发电机组变桨系统故障分析方法，通过获取变桨系统中的超级电容的电压值，并将超级电容的电压值与抱闸电压进行分析比较，可以准确地判断风力发电机组是否运行正常，具体的，在超级电容的电压值小于抱闸电压时，可以确定风力发电机组的运行出现故障，此时，为了保证风力发电机组的安全性，可以控制变桨系统启动抱闸；由上可知，通过对变桨系统中的超级电容的电压值的分析处理，可以有效地实现了对变桨系统的运行状态进行精确判断，进而实现了对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，提高了对风力发电机组安全性评估的精确度，有利于风力发电机组的开发与应用。
在上述实施例的基础上，继续参考附图2可知，在利用抱闸电压对超级电容的电压值进行分析处理时，还存在另一种分析处理结果，即为：超级电容的电压值大于或等于抱闸电压，此时的风力发电机组运行正常，为了进一步保证风力发电机组运行的安全可靠性，本实施例中的方法还可以包括：
S4：若超级电容的电压值大于或等于抱闸电压，则将超级电容的电压值与预先设置的系统报警电压进行分析比较；
在分析比较结果为超级电容的电压值大于或等于抱闸电压时，此时，则说明风力发电机组的运行正常，进而可以控制变桨系统中的抱闸系统关闭；进一步的，为了更加准确地判断风力发电机组的运行趋势，可以将超级电容的电压值继续与系统报警电压进行分析比较，以可以基于风力发电机组的运行趋势可以采取一些前处理策略，保证风力发电机组运行的安全可靠性；需要注意的是，此时的系统报警电压大于抱闸电压，并且，该系统报警电压用于判断风力发电机组是否存在运行故障的趋势，其大小为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求对系统报警电压的具体数值进行设置，只要能够保证系统报警电压大于抱闸电压即可，在此不再赘述。
S5：若超级电容的电压值小于系统报警电压，则控制变桨系统中的报警器进行报警。
由于系统报警电压用于判断风力发电机组是否存在运行故障的趋势，因此，当分析比较结果为超级电容的电压值小于系统报警电压时，则可以确定风力发电机组存在运行故障的趋势，此时，为了保证风力发电机组运行的安全性，则可以控制变桨系统中的报警器进行报警，报警器可以为现有技术中的报警装置，该报警装置可以进行声光报警功能，并且，还可以具有向用户发送短信息、邮件信息等发送报警指示信息的功能，以便于用户可以及时获知到报警状态，有利于及时地根据报警状态执行相应的处理策略。
本实施例中，在风力发电机组运行出现故障之前，可以准确判断风力发电机组是否存在运行故障的趋势，具体的，在超级电容的电压值大于或等于抱闸电压时，通过将超级电容的电压值与系统报警电压进行分析比较，可以准确地预估风力发电机组是否存在运行故障的趋势，当确定风力发电机组存在运行故障时，可以及时控制变桨系统中的报警器进行报警，以使用户可以及时接收到报警信息，用户可以根据报警信息采取一些处理策略，以实现有效地保证了风力发电机组运行的安全可靠性。
需要注意的是，具体应用时，在获取到超级电容的电压值之后，对超级电容的电压值进行分析比较时，也可以先将超级电容的电压值与预先设置的系统报警电压进行分析比较，而后再将超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较，具体的分析比较过程可以包括：
S201：将超级电容的电压值与预先设置的系统报警电压进行分析比较；
S202：若超级电容的电压值大于或等于系统报警电压时，则报警器关闭，具体的，若报警器之前为启动状态，则可以控制报警器关闭；若报警器之前为关闭状态，则控制报警器保持关闭状态；或者，
若超级电容的电压值小于系统报警电压，则控制变桨系统中的报警器进行报警；
S203：在控制变桨系统中的报警器进行报警之后，将超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较，其中，抱闸电压小于系统报警电压；
S204：若超级电容的电压值小于抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制变桨系统启动抱闸；
若超级电容的电压值大于或等于抱闸电压，则确定风力发电机组未出现运行故障，因此，变桨系统抱闸关闭，具体的，若变桨系统之前为启动抱闸状态，则可以控制变桨系统的抱闸关闭；若变桨系统之前为抱闸关闭状态，则控制变桨系统抱闸保持关闭状态。
本实施例上述步骤S201-S204的具体实现过程以及相应的实现效果与上述实施例中S2-S5的具体实现过程以及相应的实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
本具体应用实施例中的分析处理过程为：先将超级电容的电压值与系统报警电压进行分析比较，来判断风力发电机组是否存在运行故障的趋势，若确定风力发电机组存在运行故障的趋势，则进一步判断风力发电机组是否出现故障，具体的，将超级电容的电压值与抱闸电压进行分析比较，这样可以准确、有效地判断风力发电机组是否出现运行故障，进而实现了对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，提高了对风力发电机组安全性评估的精确度，并且也拓展了该方法的可实现方式，有效地提高了该方法的实用性。
在上述实施例的基础上，继续参考附图3可知，在利用系统报警电压对超级电容的电压值进行分析处理时，还存在另一种分析处理结果：超级电容的电压值大于或等于系统报警电压，此时，风力发电机组运行正常，为了进一步保证风力发电机组运行的安全可靠性，本实施例中的方法还可以包括：
S6：若超级电容的电压值大于或等于系统报警电压，则将超级电容的电压值与预先设置的充电器激活电压进行分析比较；
在分析比较结果为超级电容的电压值大于或等于系统报警电压时，此时，则说明风力发电机组运行正常，进而可以控制变桨系统中的报警器关闭；进一步的，为了更加准确地判断风力发电机组的运行趋势，可以将超级电容的电压值继续与充电器激活电压进行分析比较，以可以基于风力发电机组的运行趋势可以采取一些前处理策略，从而保证了风力发电机组运行的安全可靠性；需要注意的是，此时的充电器激活电压大于系统报警电压，并且，该充电器激活电压用于判断风力发电机组中的存储电量是否具有能够支持风力发电机组进行正常运行的趋势，其大小为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求对充电器激活电压的具体数值进行设置，只要能够保证充电器激活电压大于系统报警电压即可，在此不再赘述。
S7：若超级电容的电压值小于充电器激活电压，则控制变桨系统中的充电器为变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电；
由于充电器激活电压用于判断风力发电机组中的存储电量是否能够支持风力发电机组进行正常运行，当分析比较结果为超级电容的电压值小于充电器激活电压时，则可以确定风力发电机组中的存储电量无法支持风力发电机组进行正常运行，此时，为了保证风力发电机组运行的安全性，则可以控制充电器为变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电，此时，存在三种可实现的方式：一种为：充电器为超级电容进行充电；另一种为：充电器为充电电池(蓄电池)进行充电；又一种为：充电器同时为超级电容和充电电池进行充电；当然的，也可以控制充电器为变桨系统中的其他储能设备进行充电，以保证风力发电机组中的存储电量具有能够支持风力发电机组进行正常运行的趋势，从而提高了风力发电机组运行的安全可靠性。
另外，在利用充电器为变桨系统中超级电容和/或充电电池进行充电时，可以采用以下两种方式中的任意一种方式进行充电，具体的：
一种可实现的方式为：参考附图4所示，在超级电容的电压值小于充电器激活电压时，充电器被激活，可以按照恒定的最大充电电流进行充电，直至超级电容的电压值达到最大值时，停止充电。
另一种可实现的方式为：参考附图5可知，超级电容的电压值小于充电器激活电压时，充电器被激活，可以按照给定的单位充电电流进行充电，除非充电电流达到最大值后，充电电流不再继续增加；当超级电容的电压值达到充电器激活电压时，则按照给定的逐渐递减的充电电流进行充电，直至超级电容的电压值达到最大值后，充电器关闭，停止充电。
S8：若超级电容的电压值大于或等于充电器激活电压，则控制变桨系统中的充电器关闭。
当分析比较结果为超级电容的电压值大于或等于充电器激活电压时，则可以确定风力发电机组中的存储电量能够支持风力发电机组进行正常运行，此时可以控制充电器关闭，具体的，若充电器之前为启动状态，则控制充电器关闭；若充电器之前为关闭状态，则控制充电器保持关闭状态。
需要注意的是，在超级电容的电压值大于或等于充电器激活电压之后，还可以存在另一种可实现的处理方式，具体的，可以获取变桨系统中充电电池的电量信息，并基于充电电池的电量信息对充电器进行控制；例如：若充电电池的电量信息大于或等于预设的电量阈值时，此时，说明充电电池的电量足够多，则控制变桨系统中的充电器关闭；若充电电池的电量信息小于预设的电量阈值时，说明充电电池的电量较少，则控制变桨系统中的充电器为充电电池进行充电。
本实施例在风力发电机组存在运行故障的趋势之前，可以进一步对风力发电机组中的存储电量是否能够支持风力发电机组进行正常运行进行判断，若风力发电机组的存储电量无法能够支持风力发电机组进行正常运行时，则可以控制充电器为变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电，以实现及时对风力发电机组进行充电，提高存储电量，进一步保证了风力发电机组运行的安全可靠性。
需要注意的是，具体应用时，在获取到超级电容的电压值之后，对超级电容的电压值进行分析比较时，也可以先将超级电容的电压值与充电器激活电压进行分析比较，而后再将超级电容的电压值依次与系统报警电压、抱闸电压进行分析比较，如果充电器激活电压大于系统报警电压，系统报警电压大于抱闸电压；具体的分析比较过程可以包括：
S301：将超级电容的电压值与预先设置的充电器激活电压进行分析比较；
S302：若超级电容的电压值大于或等于充电器激活电压时，则控制充电器关闭；具体的，若充电器之前为启动状态，则可以控制充电器关闭；若充电器之前为关闭状态，则控制充电器保持关闭状态；或者，
若超级电容的电压值小于充电器激活电压，则控制变桨系统中的充电器为变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电；
S303：在控制变桨系统中的充电器为变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电之后，将超级电容的电压值与预先设置的系统报警电压进行分析比较，其中，系统报警电压小于充电器激活电压；
S304：若超级电容的电压值大于或等于系统报警电压时，则报警器关闭，具体的，若报警器之前为启动状态，则可以控制报警器关闭；若报警器之前为关闭状态，则控制报警器保持关闭状态；或者，
若超级电容的电压值小于系统报警电压，则控制变桨系统中的报警器进行报警；
S305：在控制变桨系统中的报警器进行报警之后，将超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较，其中，抱闸电压小于系统报警电压；
S306：若超级电容的电压值小于抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制变桨系统启动抱闸；
若超级电容的电压值大于或等于抱闸电压，则确定风力发电机组未出现运行故障，因此，变桨系统抱闸关闭，具体的，若变桨系统之前为启动抱闸状态，则可以控制变桨系统的抱闸关闭；若变桨系统之前为抱闸关闭状态，则控制变桨系统抱闸保持关闭状态。
本实施例上述步骤S301-S306的具体实现过程以及相应的实现效果与上述实施例中S2-S8的具体实现过程以及相应的实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
本具体应用实施例中的分析处理过程为：先将超级电容的电压值与充电器激活电压进行分析比较，来判断风力发电机组中的存储电量是否能够支持风力发电机组进行正常运行；若确定风力发电机组中的存储电量无法支持风力发电机组进行正常运行，则进一步将超级电容的电压值与系统报警电压进行分析比较，来判断风力发电机组是否存在运行故障的趋势，若确定风力发电机组存在运行故障的趋势，则进一步判断风力发电机组是否出现故障，具体的，将超级电容的电压值与抱闸电压进行分析比较，这样可以准确、有效地判断风力发电机组是否出现运行故障，进而实现了对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，提高了对风力发电机组安全性评估的精确度，并且也拓展了该方法的可实现方式，有效地提高了该方法的实用性。
在上述任意一个实施例的基础上，继续参考附图1可知，本实施例对于获取变桨系统中的超级电容的电压值的具体实现方式不做限定，较为优选的，获取变桨系统中的超级电容的电压值，包括以下子步骤S11-S12：
S11：获取超级电容的实际存储能量和超级电容的电容量；
S12：根据超级电容的实际存储能量和超级电容的电容量、并利用以下公式确定超级电容的电压值；
其中，U_Cap为超级电容的电压值，单位为：V；E_Cap为超级电容的存储能量,单位为：J；Capacity为超级电容的电容量,单位为：F。
具体的，超级电容的电容量为用于表征超级电容特征的物理量，与电容器结构(导体极板大小，形状，相对位置)及介质特性有关，与电容器所带电量和电势差无关，因此，在超级电容的具体型号确定后，该超级电容的电容量即为确定值。
进一步的，获取超级电容的实际存储能量可以包括以下子步骤S111-S112：
S111：获取在前一个仿真时序中的超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量；
具体的，可以基于BLADED软件平台预先建立一风力发电机组模型，该风力发电机组模型既可以对现场机组实际发生的变桨系统故障数据进行分析，也可以对BLADED风力发电机组仿真分析软件的仿真模拟数据进行分析；在利用该风力发电机组模型进行仿真分析时，即可获取到不同仿真时序中的超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量等等；此外，该风力发电机组模型中至少包括变桨系统，而变桨系统可以包括：充电器(蓄电池充电器)、超级电容、变流装置、变桨电机等组件。
S112：根据前一个仿真时序中的超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量、并利用以下公式确定当前仿真时序中的超级电容的实际存储能量；
E_Cap(k)＝E_Cap(k-1)-E_Cap_out(k-1)+E_Cap_in(k-1)；
其中，E_Cap(k)为第K个仿真时序，超级电容的实际存储能量，单位：J；E_Cap(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容内存储的能量，单位：J；E_Cap_out(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容输出的能量，单位：J；E_Cap_in(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容输入的能量，单位：J。
通过上述公式获取到超级电容的实际存储能量，而后基于超级电容的实际存储能量和超级电容的电容量来确定超级电容的电压值，可以有效地保证超级电容的电压值获取的准确可靠性，进一步提高了该方法使用的精确程度。
在上述实施例的基础上，继续参考附图1可知，在获取超级电容的实际存储能量时，需要分别获取超级电容输入的能量和超级电容输出的能量，其中，对于超级电容输入能量的获取方式不做限定，较为优选的，获取超级电容输入的能量可以包括以下子步骤S1111-S1112：
S1111：获取对超级电容进行充电的充电电流和预设的Bladed仿真输出数据时间步长；
S1112：根据对超级电容进行充电的充电电流、超级电容的电压值和Bladed仿真输出数据时间步长、并利用以下公式确定超级电容输入的能量；
E_Cap_in＝I_Charge*U_Cap*OPSTP；
其中，E_Cap_in为超级电容输入的能量，单位：J；I_Charge为对超级电容进行充电的充电电流，单位为：A；U_Cap为超级电容的电压值，单位为：V；OPSTP为Bladed仿真输出数据时间步长，单位为：S。
而对于超级电容输出的能量的获取方式而言，较为优选的方式为：获取超级电容输出的能量可以包括以下子步骤S1113-S1114：
S1113：获取变桨系统中的变流装置的实际输入功率和预设的Bladed仿真输出数据时间步长；
S1114：根据变流装置的实际输入功率和Bladed仿真输出数据时间步长、并利用以下公式确定超级电容输出的能量；
E_Cap_out＝P_AC2_in_Real*OPSTP；
其中，E_Cap_out为超级电容输出的能量，单位：J；P_AC2_in_Real为变流装置的实际输入功率；OPSTP为Bladed仿真输出数据时间步长。
需要注意的是，步骤S1113、步骤S1114与步骤S1111以及步骤S1112之间没有执行顺序，即步骤S1113、步骤S1114可以在步骤S1111以及步骤S1112中的任意一个步骤之前或之后执行。
通过上述公式分别获取到超级电容输入的能量和超级电容输出的能量，可以有效地保证超级电容输入的能量和超级电容输出的能量获取的准确可靠性，进一步提高了超级电容的电压值获取的准确可靠性，保证了该方法使用的精确程度。
在上述实施例的基础上，继续参考附图1可知，在利用上述公式确定超级电容输出的能量时，需要先获取变流装置的实际输入功率，本实施例对于变流装置的实际输入功率的具体获取方式不做限定，较为优选的：获取变桨系统中的变流装置的实际输入功率可以包括以下子步骤S11131-S11132：
S11131：获取变流装置的输出功率和变流装置的功率损失；
S11132：根据变流装置的输出功率和变流装置的功率损失、并利用以下公式确定变流装置的实际输入功率；
P_AC2_in_Real＝P_AC2_out_Real+P_AC2_loss_Real；
其中，P_AC2_in_Real为变流装置的实际输入功率；P_AC2_out_Real为变流装置的输出功率；P_AC2_loss_Real为变流装置的功率损失。
进一步的，本实施例对于获取变流装置的功率损失的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，获取变流装置的功率损失可以包括以下子步骤S111311-S111312：
S111311：获取变桨系统中的变桨电机的电流、变流装置的最大功率损失和变流装置的最大电流；
S111312：根据变桨电机的电流、变流装置的最大功率损失和变流装置的最大电流、并利用以下公式确定变流装置的功率损失；
P_AC2_loss_Real＝I_Motor*P_loss_max/I_max_AC2；
其中，P_AC2_loss_Real为变流装置的功率损失；I_Motor为变桨电机的电流；P_loss_max为变流装置的最大功率损失，可以根据变流装置的型号来确定，单位：W；I_max_AC2为变流装置的最大电流，可以根据变流装置的型号来确定，单位：W。
再一步的，本实施例对于获取变流装置的输出功率的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，获取变流装置的输出功率可以包括以下子步骤S111313-S111314：
S111313：获取变桨系统中的变桨电机的电流和变桨电机的电压；
S111314：根据变桨电机的电流和变桨电机的电压、并利用以下公式确定变流装置的输出功率；
其中，P_AC2_out_Real为变流装置的输出功率；U_Motor为变桨电机的电压；I_Motor为变桨电机的电流。
需要注意的是，步骤S111313、S111314与步骤S111311以及步骤S111312之间没有执行顺序，即步骤S111313、S111314可以在步骤S111311以及步骤S111312中的任意一个步骤之前或之后执行。
通过上述公式分别获取到变流装置的功率损失和变流装置的输出功率，并基于变流装置的功率损失和变流装置的输出功率来确定变流装置的实际输入功率，有效地保证了变流装置的实际输入功率获取的精确度，进一步提高了该方法使用的精确程度。
在上述实施例的基础上，继续参考附图1可知，在获取变流装置的功率损失和变流装置的输出功率时，均需要先获取到变桨电机的电流，具体的，获取变桨系统中的变桨电机的电流可以包括以下子步骤SS3111-SS3112：
SS3111：获取变桨电机的输入有功功率、变桨电机的电压、功率因数和变桨电机的最大允许电流值；
SS3112：根据变桨电机的输入有功功率、变桨电机的电压、功率因数和变桨电机的最大允许电流值、并利用以下公式确定变桨电机电流；
其中，I_Motor为变桨电机的电流；U_Motor为变桨电机的电压；P_Motor_in为变桨电机的输入有功功率；COS_phi为功率因数；I_max为变桨电机的最大允许电流值。
在获取变桨电机的电流时，需要分别获取变桨电机的电压和变桨电机的输入有功功率，其中，对于获取变桨电机的电压的具体实现方式不做限定，较为优选的，获取变桨电机的电压可以包括以下子步骤SS31111-SS31112：
SS31111：获取变桨电机在最小转速时所对应的电压值、变桨电机的频率、变流装置的频率、变桨电机输入端充电电池的最大电压；
SS31112：根据超级电容的电压值、变桨电机在最小转速时所对应的电压值、变桨电机的频率、变流装置的频率、变桨电机输入端充电电池的最大电压、并利用以下公式确定变桨电机的电压；
其中，U_Motor为变桨电机的电压；U_Cap为超级电容的电压值；U_minN_Motor为变桨电机在最小转速时所对应的电压值；F_Motor为变桨电机的频率；Frequence_AC2为变流装置的频率，单位为：Hz；U_Motor_Batt为变桨电机输入端充电电池的最大电压。
再一步的，在获取变桨电机的电压时，需要分别获取变桨电机输入端充电电池的最大电压和变桨电机的频率，具体的，获取变桨电机输入端充电电池的最大电压可以包括以下子步骤SS311111-SS311112：
SS311111：获取变桨电机输入端充电电池的实际电压；
SS311112：根据变桨电机输入端充电电池的实际电压、并利用以下公式确定变桨电机输入端充电电池的最大电压；
其中，U_Motor_Batt为变桨电机输入端充电电池的最大电压；U_batt为变桨电机输入端充电电池的实际电压。
此外，对于变桨电机的频率而言，获取变桨电机的频率可以包括以下子步骤SS311113-SS311114：
SS311113：获取在预设的额定转速时变桨电机的频率、变桨电机的额定转速、Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；
SS311114：根据在预设的额定转速时变桨电机的频率、变桨电机的额定转速、Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比和数学常数圆周率、并利用以下公式确定变桨电机的频率；
其中，F_Motor为变桨电机的频率；FrequenceNr为在预设的额定转速时变桨电机的频率，单位：Hz；Nr_Motor为变桨电机的额定转速，单位：rpm；PitchRate为Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据，单位：rad/s：GEARRAT为变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；pi为数学常数圆周率。
更进一步的，对于获取变桨电机的输入有功功率的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，获取变桨电机的输入有功功率可以包括以下子步骤SS31113-SS31114：
SS31113：获取变桨电机的输出机械功率和变桨电机效率；
SS31114：根据变桨电机的输出机械功率和变桨电机效率、并利用以下公式确定变桨电机的输入有功功率；
P_Motor_in＝P_Motor_out/Efficiency；
其中，P_Motor_in为变桨电机的输入有功功率；P_Motor_out为变桨电机的输出机械功率；Efficiency为变桨电机效率。
具体的，在获取变桨电机的输入有功功率时，需要先获取到变桨电机的输出机械功率，该获取变桨电机的输出机械功率可以包括以下子步骤SS311131-SS311132：
SS311131：获取预先设置的Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比、Bladed仿真输出三叶片变桨扭矩时序数据；
SS311132：根据Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比、Bladed仿真输出三叶片变桨扭矩时序数据、并利用以下公式确定变桨电机的输出机械功率；
P_Motor_out＝PitchRate*GEARRAT*PitchActuatorTorque；
其中，P_Motor_out为变桨电机输出机械功率；PitchRate为Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据，单位：rad/s：GEARRAT为变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；PitchActuatorTorque为Bladed仿真输出三叶片变桨扭矩时序数据，单位：Nm。
需要注意的是，在实际应用过程中，为了保证对风力发电机组故障分析的精确程度，在利用变桨电机的输入有功功率进行计算时，可以用变桨电机的输入视在功率来替代变桨电机的输入有功功率，具体的，获取变桨电机的输入视在功率可以包括：
SS400：获取变桨电机的功率因数；
SS401：根据变桨电机的输入有功功率和功率因数、并利用以下公式确定变桨电机的输入视在功率：
S_Motor_in＝P_Motor_in/COS_phi；
其中，S_Motor_in为变桨电机的视在功率；P_Motor_in为变桨电机的输入有功功率；COS_phi为功率因数。
通过上述公式获取变桨电机的电流，有效地保证了变桨电机的电流获取的精确度，进一步提高了该方法使用的精确程度。
在上述任意实施例的基础上，继续参考附图1可知，在利用所建立的风力发电机组模型进行故障分析时，需要确定相应的超级电容的型号，为了便于超级电容型号的确定，在获取到超级电容的电容量之后，本实施例中的方法还可以包括：
S500：获取超级电容的最大电压值，
S501：根据超级电容的电容量和超级电容最大电压值、并利用以下公式确定超级电容的最大存储能量；
其中，E_Cap_max为超级电容最大存储能量；Capacity为超级电容的电容量；U_max_Cap为超级电容最大电压值。
通过先获取超级电容最大电压值和超级电容的电容量，而后确定超级电容的最大存储能量，该超级电容的最大存储能量有利于对超级电容的硬件选型进行确定，并且，基于该超级电容的最大存储能量也有利于对所建立的风力发电机组模型中的零部件的选型进行确定，从而有效地提高了该方法的实用性。
参考附图6可知，本实施例的另一方面提供了一种风力发电机组变桨系统故障分析装置，该故障分析装置用于对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，具体的，该装置可以包括：
获取模块1，用于获取变桨系统中超级电容的电压值，超级电容用于为变桨系统提供能量；
分析模块2，用于将超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较；
处理模块3，用于若超级电容的电压值小于抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制变桨系统启动抱闸。
本实施例对于获取模块1、分析模块2以及处理模块3的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，在此不再赘述；此外，本实施例中获取模块1、分析模块2以及处理模块3所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S1-S3的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
本实施例提供的风力发电机组变桨系统故障分析装置，通过获取模块1获取变桨系统中的超级电容的电压值，并利用分析模块2将超级电容的电压值与抱闸电压进行分析比较，可以准确地判断风力发电机组是否运行正常，具体的，处理模块3在超级电容的电压值小于抱闸电压时，可以确定风力发电机组运行故障，此时，为了保证风力发电机组的安全性，可以控制变桨系统启动抱闸；由上可知，通过对变桨系统中的超级电容的电压值的分析处理，可以有效地实现了对变桨系统的运行状态进行精确判断，进而实现了对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，提高了对风力发电机组安全性评估的精确度，有利于风力发电机组的开发与应用。
在上述实施例的基础上，继续参考附图6可知，在处理模块3利用抱闸电压对超级电容的电压值进行分析处理时，还存在另一种分析处理结果，即为：超级电容的电压值大于或等于抱闸电压，此时，风力发电机组运行正常，为了进一步保证风力发电机组运行的安全可靠性，本实施例中的处理模块3还可以用于执行以下步骤：
若超级电容的电压值大于或等于抱闸电压，则将超级电容的电压值与预先设置的系统报警电压进行分析比较；若超级电容的电压值小于系统报警电压，则控制变桨系统中的报警器进行报警。
本实施例中处理模块3所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S4-S5、S201-S204的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
本实施例中，在风力发电机组运行出现故障之前，处理模块3可以准确判断风力发电机组是否存在运行故障的趋势，具体的，在超级电容的电压值大于或等于抱闸电压时，通过将超级电容的电压值与预先设置的系统报警电压进行分析比较，可以准确地预估风力发电机组是否存在运行故障的趋势，当确定风力发电机组存在运行故障时，可以及时控制变桨系统中的报警器进行报警，以使用户可以及时接收到报警信息，并可以根据报警信息采取一些处理策略，进而有效地保证了风力发电机组运行的安全可靠性。
在上述实施例的基础上，继续参考附图6可知，在处理模块3利用系统报警电压对超级电容的电压值进行分析处理时，还存在另一种分析处理结果，即为：超级电容的电压值大于或等于系统报警电压，此时，风力发电机组运行正常，为了进一步保证风力发电机组运行的安全可靠性，本实施例中的处理模块3还可以用于执行以下步骤：
若超级电容的电压值大于或等于系统报警电压，则将超级电容的电压值与预先设置的充电器激活电压进行分析比较；若超级电容的电压值小于充电器激活电压，则控制变桨系统中的充电器为变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电；若超级电容的电压值大于或等于充电器激活电压，则控制变桨系统中的充电器关闭。
本实施例中处理模块3所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S6-S8、S301-S306的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
本实施例在风力发电机组存在运行故障的趋势之前，可以进一步对风力发电机组中的存储电量是否能够支持风力发电机组进行正常运行进行判断，若风力发电机组的存储电量无法支持风力发电机组进行正常运行时，则可以控制充电器为变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电，以实现及时对风力发电机组进行充电，提高存储电量，进而保证风力发电机组运行的安全可靠性。
在上述任意一个实施例的基础上，继续参考附图6可知，本实施例对于获取模块1获取变桨系统中的超级电容的电压值的具体实现方式不做限定，较为优选的，在获取模块1获取变桨系统中的超级电容的电压值时，该获取模块1可以用于执行以下步骤：
获取超级电容的实际存储能量和超级电容的电容量；根据超级电容的实际存储能量和超级电容的电容量、并利用以下公式确定超级电容的电压值；
其中，U_Cap为超级电容的电压值；E_Cap为超级电容的存储能量；Capacity为超级电容的电容量。
进一步的，在获取模块1获取超级电容的实际存储能量时，获取模块1可以用于执行：获取在前一个仿真时序中的超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量；根据前一个仿真时序中的超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量、并利用以下公式确定当前仿真时序中的超级电容的实际存储能量；
E_Cap(k)＝E_Cap(k-1)-E_Cap_out(k-1)+E_Cap_in(k-1)；
其中，E_Cap(k)为第K个仿真时序，超级电容的实际存储能量；E_Cap(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容内存储的能量；E_Cap_out(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容输出的能量；E_Cap_in(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容输入的能量。
本实施例中获取模块1所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S11-S12、S111-S112的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
获取模块1通过上述公式先获取到超级电容的实际存储能量，而后基于超级电容的实际存储能量和超级电容的电容量来确定超级电容的电压值，可以有效地保证超级电容的电压值获取的准确可靠性，进一步提高了该装置使用的精确程度。
在上述实施例的基础上，继续参考附图6可知，在获取模块1获取超级电容的实际存储能量时，需要分别获取超级电容输入的能量和超级电容输出的能量，其中，本实施例对于获取模块1获取超级电容输入的能量的具体实现方式不做限定，较为优选的方式为：在获取模块1获取超级电容输入的能量时，该获取模块1可以用于执行以下步骤：
获取对超级电容进行充电的充电电流和预设的Bladed仿真输出数据时间步长；根据对超级电容进行充电的充电电流、超级电容的电压值和Bladed仿真输出数据时间步长、并利用以下公式确定超级电容输入的能量；
E_Cap_in＝I_Charge*U_Cap*OPSTP；
其中，E_Cap_in为超级电容输入的能量；I_Charge为对超级电容进行充电的充电电流；U_Cap为超级电容的电压值；OPSTP为Bladed仿真输出数据时间步长。
而在获取模块1获取超级电容输出的能量时，该获取模块1可以用于执行：获取变桨系统中的变流装置的实际输入功率和预设的Bladed仿真输出数据时间步长；根据变流装置的实际输入功率和Bladed仿真输出数据时间步长、并利用以下公式确定超级电容输出的能量；
E_Cap_out＝P_AC2_in_Real*OPSTP；
其中，E_Cap_out为超级电容输出的能量；P_AC2_in_Real为变流装置的实际输入功率；OPSTP为Bladed仿真输出数据时间步长。
本实施例中获取模块1所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S1111-S1114的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
获取模块1通过上述公式分别获取到超级电容输入的能量和超级电容输出的能量，可以有效地保证超级电容输入的能量和超级电容输出的能量获取的准确可靠性，进一步提高了超级电容的电压值获取的准确可靠性，保证了该装置使用的精确程度。
在上述实施例的基础上，继续参考附图6可知，在获取模块1利用上述公式确定超级电容输出的能量时，需要先获取变流装置的实际输入功率，本实施例对于获取模块1获取变流装置的实际输入功率的具体实现方式不做限定，较为优选的：在获取模块1获取变桨系统中的变流装置的实际输入功率时，可以用于执行以下步骤：
获取变流装置的输出功率和变流装置的功率损失；根据变流装置的输出功率和变流装置的功率损失、并利用以下公式确定变流装置的实际输入功率；
P_AC2_in_Real＝P_AC2_out_Real+P_AC2_loss_Real；
其中，P_AC2_in_Real为变流装置的实际输入功率；P_AC2_out_Real为变流装置的输出功率；P_AC2_loss_Real为变流装置的功率损失。
进一步的，在获取模块1获取变流装置的功率损失时，该获取模块1可以用于执行：获取变桨系统中的变桨电机的电流、变流装置的最大功率损失和变流装置的最大电流；根据变桨电机的电流、变流装置的最大功率损失和变流装置的最大电流、并利用以下公式确定变流装置的功率损失；
P_AC2_loss_Real＝I_Motor*P_loss_max/I_max_AC2；
其中，P_AC2_loss_Real为变流装置的功率损失；I_Motor为变桨电机的电流；P_loss_max为变流装置的最大功率损失；I_max_AC2为变流装置的最大电流。
再一步的，本实施例对于获取模块1获取变流装置的输出功率的具体实现方式不做限定，较为优选的，在获取模块1获取变流装置的输出功率时，获取模块1可以用于执行：获取变桨系统中的变桨电机的电流和变桨电机的电压；根据变桨电机的电流和变桨电机的电压、并利用以下公式确定变流装置的输出功率；
其中，P_AC2_out_Real为变流装置的输出功率；U_Motor为变桨电机的电压；I_Motor为变桨电机的电流。
本实施例中获取模块1所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S11131-S11132、S111311-S111314的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
获取模块1通过上述公式分别获取到变流装置的功率损失和变流装置的输出功率，并基于变流装置的功率损失和变流装置的输出功率来确定变流装置的实际输入功率，有效地保证了变流装置的实际输入功率获取的精确度，进一步提高了该装置使用的精确程度。
在上述实施例的基础上，继续参考附图6可知，在获取模块1获取变流装置的功率损失和变流装置的输出功率时，均需要先获取到变桨电机的电流，具体的，在获取模块1获取变桨系统中的变桨电机的电流时，可以用于执行以下步骤：获取变桨电机的输入有功功率、变桨电机的电压、功率因数和变桨电机的最大允许电流值；根据变桨电机的输入有功功率、变桨电机的电压、功率因数和变桨电机的最大允许电流值、并利用以下公式确定变桨电机电流；
其中，I_Motor为变桨电机的电流；U_Motor为变桨电机的电压；P_Motor_in为变桨电机的输入有功功率；COS_phi为功率因数；I_max为变桨电机的最大允许电流值。
在获取模块1获取变桨电机的电流时，需要分别获取变桨电机的电压和变桨电机的输入有功功率，其中，在获取模块1获取变桨电机的电压时，该获取模块1可以用于执行：获取变桨电机在最小转速时所对应的电压值、变桨电机的频率、变流装置的频率、变桨电机输入端充电电池的最大电压；根据超级电容的电压值、变桨电机在最小转速时所对应的电压值、变桨电机的频率、变流装置的频率、变桨电机输入端充电电池的最大电压、并利用以下公式确定变桨电机的电压；
其中，U_Motor为变桨电机的电压；U_Cap为超级电容的电压值；U_minN_Motor为变桨电机在最小转速时所对应的电压值；F_Motor为变桨电机的频率；Frequence_AC2为变流装置的频率；U_Motor_Batt为变桨电机输入端充电电池的最大电压。
再一步的，在获取模块1获取变桨电机的电压时，需要分别获取变桨电机输入端充电电池的最大电压和变桨电机的频率，具体的，在获取模块1获取变桨电机输入端充电电池的最大电压时，可以用于执行以下步骤：获取变桨电机输入端充电电池的实际电压；根据变桨电机输入端充电电池的实际电压、并利用以下公式确定变桨电机输入端充电电池的最大电压；
其中，U_Motor_Batt为变桨电机输入端充电电池的最大电压；U_batt为变桨电机输入端充电电池的实际电压。
而在获取模块1获取变桨电机的频率时，该获取模块1可以用于执行以下步骤：获取在预设的额定转速时变桨电机的频率、变桨电机的额定转速、Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；根据在预设的额定转速时变桨电机的频率、变桨电机的额定转速、Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比和数学常数圆周率、并利用以下公式确定变桨电机的频率；
其中，F_Motor为变桨电机的频率；FrequenceNr为在预设的额定转速时变桨电机的频率；Nr_Motor为变桨电机的额定转速；PitchRate为Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据：GEARRAT为变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；pi为数学常数圆周率。
更进一步的，本实施例对于获取模块1获取变桨电机的输入有功功率的具体实现方式不做限定，较为优选的，在获取模块1获取变桨电机的输入有功功率时，获取模块1可以用于执行以下步骤：获取变桨电机的输出机械功率和变桨电机效率；根据变桨电机的输出机械功率和变桨电机效率、并利用以下公式确定变桨电机的输入有功功率；
P_Motor_in＝P_Motor_out/Efficiency；
其中，P_Motor_in为变桨电机的输入有功功率；P_Motor_out为变桨电机的输出机械功率；Efficiency为变桨电机效率。
具体的，在获取模块1获取变桨电机的输入有功功率时，需要先获取到变桨电机的输出机械功率，在获取模块1获取变桨电机的输出机械功率时，该获取模块1可以用于执行以下步骤：获取预先设置的Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比、Bladed仿真输出三叶片变桨扭矩时序数据；根据Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比、Bladed仿真输出三叶片变桨扭矩时序数据、并利用以下公式确定变桨电机的输出机械功率；
P_Motor_out＝PitchRate*GEARRAT*PitchActuatorTorque；
其中，P_Motor_out为变桨电机输出机械功率；PitchRate为Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据，单位：rad/s：GEARRAT为变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；PitchActuatorTorque为Bladed仿真输出三叶片变桨扭矩时序数据，单位：Nm。
需要注意的是，在实际应用过程中，为了保证对风力发电机组故障分析的精确程度，在利用变桨电机的输入有功功率进行计算时，可以用变桨电机的输入视在功率来替代变桨电机的输入有功功率，具体的，在获取模块1获取变桨电机的输入视在功率时，该获取模块1可以用于执行以下步骤：获取变桨电机的功率因数；根据变桨电机的输入有功功率和功率因数、并利用以下公式确定变桨电机的输入视在功率：
S_Motor_in＝P_Motor_in/COS_phi；
其中，S_Motor_in为变桨电机的视在功率；P_Motor_in为变桨电机的输入有功功率；COS_phi为功率因数。
本实施例中获取模块1所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中SS3111-SS3112、SS31111-SS31114、SS311111-SS311114、SS311131-SS311132、SS400-SS401的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
获取模块1通过上述公式获取变桨电机的电流，有效地保证了变桨电机的电流获取的精确度，进一步提高了该装置使用的精确程度。
在上述任意实施例的基础上，继续参考附图6可知，在利用所建立的风力发电机组模型进行故障分析时，需要确定相应的超级电容的型号，为了便于超级电容型号的确定，在获取到超级电容的电容量之后，本实施例中的获取模块1还可以用于执行以下步骤：获取超级电容的最大电压值；根据超级电容的电容量和超级电容最大电压值、并利用以下公式确定超级电容的最大存储能量；
其中，E_Cap_max为超级电容最大存储能量；Capacity为超级电容的电容量；U_max_Cap为超级电容最大电压值。
本实施例中获取模块1所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S500-S501的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
获取模块1通过先获取超级电容最大电压值和超级电容的电容量，而后确定超级电容的最大存储能量，该超级电容的最大存储能量有利于对超级电容的硬件选型进行确定，并且，基于该超级电容的最大存储能量也有利于对所建立的风力发电机组模型中的零部件的选型进行确定，从而有效地提高了该装置的实用性。
参考附图7可知，本实施例的又一方面提供了另一种风力发电机组变桨系统故障分析装置，该装置用于对风力发电机组运行的安全性进行全面、准确、系统的分析，具体的，该装置可以包括：处理器100和存储器200，存储器200中存储有程序指令，处理器100用于运行存储器200中所存储的程序指令，其中，处理器100的个数可以为一个或多个，且可以单独或协同工作；该处理器100可以被配置为：
获取变桨系统中超级电容的电压值，超级电容用于为变桨系统提供能量；
将超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较；
若超级电容的电压值小于抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制变桨系统启动抱闸。
此时的处理器100可以执行上述实施例中所示方法的步骤S1-S3，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
该存储器200用于存储实现以上方法实施例，或者图6所示实施例各个单元的程序，处理器100调用该程序，执行以上方法实施例的操作，以实现图6所示的各个单元所实现的功能作用。
此外，本实施例中的处理器100还可以执行与上述附图2-5所对应的风力发电机组变桨系统故障分析方法，或者，也可以执行附图6所对应的风力发电机组变桨系统故障分析装置可以执行的风力发电机组变桨系统故障分析方法。
另外，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序/指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述附图1-附图5所对应的风力发电机组变桨系统故障分析方法，或者，也可以执行附图6所对应的风力发电机组变桨系统故障分析装置可以执行的风力发电机组变桨系统故障分析方法。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (26)
1.一种风力发电机组变桨系统故障分析方法，其特征在于，包括：
获取变桨系统中超级电容的电压值，所述超级电容用于为所述变桨系统提供能量；
将所述超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较；
若所述超级电容的电压值小于所述抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制所述变桨系统启动抱闸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述超级电容的电压值大于或等于所述抱闸电压，则将所述超级电容的电压值与预先设置的系统报警电压进行分析比较；
若所述超级电容的电压值小于所述系统报警电压，则控制所述变桨系统中的报警器进行报警。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述超级电容的电压值大于或等于所述系统报警电压，则将所述超级电容的电压值与预先设置的充电器激活电压进行分析比较；
若所述超级电容的电压值小于所述充电器激活电压，则控制所述变桨系统中的充电器为所述变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，获取所述超级电容的电压值，包括：
获取所述超级电容的实际存储能量和所述超级电容的电容量；
根据所述超级电容的实际存储能量和所述超级电容的电容量、并利用以下公式确定所述超级电容的电压值；
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>C</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mfrac>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mo>*</mo>
<mi>E</mi>
<mo>_</mo>
<mi>C</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>C</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
<mi>a</mi>
<mi>c</mi>
<mi>i</mi>
<mi>t</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</mfrac>
</msqrt>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，U_Cap为超级电容的电压值；E_Cap为超级电容的存储能量；Capacity为超级电容的电容量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取所述超级电容的实际存储能量，包括：
获取在前一个仿真时序中的所述超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量；
根据前一个仿真时序中的所述超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量、并利用以下公式确定当前仿真时序中的所述超级电容的实际存储能量；
E_Cap(k)＝E_Cap(k-1)-E_Cap_out(k-1)+E_Cap_in(k-1)；
其中，E_Cap(k)为第K个仿真时序，超级电容的实际存储能量；E_Cap(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容内存储的能量；E_Cap_out(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容输出的能量；E_Cap_in(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容输入的能量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取所述超级电容输入的能量，包括：
获取对所述超级电容进行充电的充电电流和预设的Bladed仿真输出数据时间步长；
根据对超级电容进行充电的充电电流、所述超级电容的电压值和Bladed仿真输出数据时间步长、并利用以下公式确定所述超级电容输入的能量；
E_Cap_in＝I_Charge*U_Cap*OPSTP；
其中，E_Cap_in为超级电容输入的能量；I_Charge为对超级电容进行充电的充电电流；U_Cap为超级电容的电压值；OPSTP为Bladed仿真输出数据时间步长。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取所述超级电容输出的能量，包括：
获取所述变桨系统中的变流装置的实际输入功率和预设的Bladed仿真输出数据时间步长；
根据所述充电器的实际输入功率和Bladed仿真输出数据时间步长、并利用以下公式确定所述超级电容输出的能量；
E_Cap_out＝P_AC2_in_Real*OPSTP；
其中，E_Cap_out为超级电容输出的能量；P_AC2_in_Real为变流装置的实际输入功率；OPSTP为Bladed仿真输出数据时间步长。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，获取所述变桨系统中的变流装置的实际输入功率，包括：
获取所述变流装置的输出功率和所述变流装置的功率损失；
根据所述变流装置的输出功率和所述变流装置的功率损失、并利用以下公式确定所述变流装置的实际输入功率；
P_AC2_in_Real＝P_AC2_out_Real+P_AC2_loss_Real；
其中，P_AC2_in_Real为变流装置的实际输入功率；P_AC2_out_Real为变流装置的输出功率；P_AC2_loss_Real为变流装置的功率损失。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，获取所述变流装置的功率损失，包括：
获取所述变桨系统中的变桨电机的电流、所述变流装置的最大功率损失和所述变流装置的最大电流；
根据所述变桨电机的电流、所述变流装置的最大功率损失和所述变流装置的最大电流、并利用以下公式确定所述变流装置的功率损失；
P_AC2_loss_Real＝I_Motor*P_loss_max/I_max_AC2；
其中，P_AC2_loss_Real为变流装置的功率损失；I_Motor为变桨电机的电流；P_loss_max为变流装置的最大功率损失；I_max_AC2为变流装置的最大电流。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，获取所述变桨系统中的变桨电机的电流，包括：
获取所述变桨电机的输入有功功率、变桨电机的电压、功率因数和变桨电机的最大允许电流值；
根据所述变桨电机的输入有功功率、变桨电机的电压、功率因数和变桨电机的最大允许电流值、并利用以下公式确定变桨电机电流；
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mi>min</mi>
<mfenced open = "{" close = "}">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mfrac>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>_</mo>
<mi>i</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
<mrow>
<msqrt>
<mn>3</mn>
</msqrt>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>*</mo>
<mi>C</mi>
<mi>O</mi>
<mi>S</mi>
<mo>_</mo>
<mi>p</mi>
<mi>h</mi>
<mi>i</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>_</mo>
<mi>max</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，I_Motor为变桨电机的电流；U_Motor为变桨电机的电压；P_Motor_in为变桨电机的输入有功功率；COS_phi为功率因数；I_max为变桨电机的最大允许电流值。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，获取所述变桨电机的电压，包括：
获取所述变桨电机在最小转速时所对应的电压值、变桨电机的频率、变流装置的频率、变桨电机输入端充电电池的最大电压；
根据所述超级电容的电压值、变桨电机在最小转速时所对应的电压值、变桨电机的频率、变流装置的频率、变桨电机输入端充电电池的最大电压、并利用以下公式确定变桨电机的电压；
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mi>min</mi>
<mfenced open = "{" close = "}">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>c</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
<mo>-</mo>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>min</mi>
<mi> </mi>
<mi>N</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>)</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>F</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>F</mi>
<mi>r</mi>
<mi>e</mi>
<mi>q</mi>
<mi>u</mi>
<mi>e</mi>
<mi>n</mi>
<mi>c</mi>
<mi>e</mi>
<mo>_</mo>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mfrac>
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>_</mo>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>c</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>+</mo>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>min</mi>
<mi> </mi>
<mi>N</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>c</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msqrt>
<mfrac>
<mn>3</mn>
<mn>2</mn>
</mfrac>
</msqrt>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，U_Motor为变桨电机的电压；U_Cap为超级电容的电压值；U_minN_Motor为变桨电机在最小转速时所对应的电压值；F_Motor为变桨电机的频率；Frequence_AC2为变流装置的频率；U_Motor_Batt为变桨电机输入端充电电池的最大电压。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，获取变桨电机的频率，包括：
获取在预设的额定转速时所述变桨电机的频率、变桨电机的额定转速、Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、所述变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；
根据在预设的额定转速时所述变桨电机的频率、变桨电机的额定转速、Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、所述变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比和数学常数圆周率、并利用以下公式确定所述变桨电机的频率；
<mrow>
<mi>F</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>F</mi>
<mi>r</mi>
<mi>e</mi>
<mi>q</mi>
<mi>u</mi>
<mi>e</mi>
<mi>n</mi>
<mi>c</mi>
<mi>e</mi>
<mi>N</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>N</mi>
<mi>r</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>i</mi>
<mi>t</mi>
<mi>c</mi>
<mi>h</mi>
<mi>R</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
<mi>e</mi>
<mo>*</mo>
<mi>G</mi>
<mi>E</mi>
<mi>A</mi>
<mi>R</mi>
<mi>R</mi>
<mi>A</mi>
<mi>T</mi>
<mo>*</mo>
<mn>60</mn>
</mrow>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mo>*</mo>
<mi>p</mi>
<mi>i</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，F_Motor为变桨电机的频率；FrequenceNr为在预设的额定转速时变桨电机的频率；Nr_Motor为变桨电机的额定转速；PitchRate为Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据：GEARRAT为变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；pi为数学常数圆周率。
13.一种风力发电机组变桨系统故障分析装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取变桨系统中超级电容的电压值，所述超级电容用于为所述变桨系统提供能量；
分析模块，用于将所述超级电容的电压值与预先设置的抱闸电压进行分析比较；
处理模块，用于若所述超级电容的电压值小于所述抱闸电压，则确定风力发电机组运行故障，并控制所述变桨系统启动抱闸。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：
若所述超级电容的电压值大于或等于所述抱闸电压，则将所述超级电容的电压值与预先设置的系统报警电压进行分析比较；
若所述超级电容的电压值小于所述系统报警电压，则控制所述变桨系统中的报警器进行报警。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：
若所述超级电容的电压值大于或等于所述系统报警电压，则将所述超级电容的电压值与预先设置的充电器激活电压进行分析比较；
若所述超级电容的电压值小于所述充电器激活电压，则控制所述变桨系统中的充电器为所述变桨系统中超级电容和/或的充电电池进行充电。
16.根据权利要求13-15中任意一项所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取所述超级电容的实际存储能量和所述超级电容的电容量；
根据所述超级电容的实际存储能量和所述超级电容的电容量、并利用以下公式确定所述超级电容的电压值；
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>C</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mfrac>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mo>*</mo>
<mi>E</mi>
<mo>_</mo>
<mi>C</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>C</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
<mi>a</mi>
<mi>c</mi>
<mi>i</mi>
<mi>t</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</mfrac>
</msqrt>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，U_Cap为超级电容的电压值；E_Cap为超级电容的存储能量；Capacity为超级电容的电容量。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取在前一个仿真时序中的所述超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量；
根据前一个仿真时序中的所述超级电容内存储的能量、超级电容输出的能量、超级电容输入的能量、并利用以下公式确定当前仿真时序中的所述超级电容的实际存储能量；
E_Cap(k)＝E_Cap(k-1)-E_Cap_out(k-1)+E_Cap_in(k-1)；
其中，E_Cap(k)为第K个仿真时序，超级电容的实际存储能量；E_Cap(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容内存储的能量；E_Cap_out(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容输出的能量；E_Cap_in(k-1)为第K-1个仿真时序，超级电容输入的能量。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取对所述超级电容进行充电的充电电流和预设的Bladed仿真输出数据时间步长；
根据对超级电容进行充电的充电电流、所述超级电容的电压值和Bladed仿真输出数据时间步长、并利用以下公式确定所述超级电容输入的能量；
E_Cap_in＝I_Charge*U_Cap*OPSTP；
其中，E_Cap_in为超级电容输入的能量；I_Charge为对超级电容进行充电的充电电流；U_Cap为超级电容的电压值；OPSTP为Bladed仿真输出数据时间步长。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取所述变桨系统中的变流装置的实际输入功率和预设的Bladed仿真输出数据时间步长；
根据所述变流装置的实际输入功率和Bladed仿真输出数据时间步长、并利用以下公式确定所述超级电容输出的能量；
E_Cap_out＝P_AC2_in_Real*OPSTP；
其中，E_Cap_out为超级电容输出的能量；P_AC2_in_Real为变流装置的实际输入功率；OPSTP为Bladed仿真输出数据时间步长。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取所述变流装置的输出功率和所述变流装置的功率损失；
根据所述变流装置的输出功率和所述变流装置的功率损失、并利用以下公式确定所述变流装置的实际输入功率；
P_AC2_in_Real＝P_AC2_out_Real+P_AC2_loss_Real；
其中，P_AC2_in_Real为变流装置的实际输入功率；P_AC2_out_Real为变流装置的输出功率；P_AC2_loss_Real为变流装置的功率损失。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取所述变桨系统中的变桨电机的电流、所述变流装置的最大功率损失和所述变流装置的最大电流；
根据所述变桨电机的电流、所述变流装置的最大功率损失和所述变流装置的最大电流、并利用以下公式确定所述变流装置的功率损失；
P_AC2_loss_Real＝I_Motor*P_loss_max/I_max_AC2；
其中，P_AC2_loss_Real为变流装置的功率损失；I_Motor为变桨电机的电流；P_loss_max为变流装置的最大功率损失；I_max_AC2为变流装置的最大电流。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取所述变桨电机的输入有功功率、变桨电机的电压、功率因数和变桨电机的最大允许电流值；
根据所述变桨电机的输入有功功率、变桨电机的电压、功率因数和变桨电机的最大允许电流值、并利用以下公式确定变桨电机电流；
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mi>min</mi>
<mfenced open = "{" close = "}">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mfrac>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>_</mo>
<mi>i</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
<mrow>
<msqrt>
<mn>3</mn>
</msqrt>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>*</mo>
<mi>C</mi>
<mi>O</mi>
<mi>S</mi>
<mo>_</mo>
<mi>p</mi>
<mi>h</mi>
<mi>i</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>_</mo>
<mi>max</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，I_Motor为变桨电机的电流；U_Motor为变桨电机的电压；P_Motor_in为变桨电机的输入有功功率；COS_phi为功率因数；I_max为变桨电机的最大允许电流值。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取所述变桨电机在最小转速时所对应的电压值、变桨电机的频率、变流装置的频率、变桨电机输入端充电电池的最大电压；
根据所述超级电容的电压值、变桨电机在最小转速时所对应的电压值、变桨电机的频率、变流装置的频率、变桨电机输入端充电电池的最大电压、并利用以下公式确定变桨电机的电压；
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mi>min</mi>
<mfenced open = "{" close = "}">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>c</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
<mo>-</mo>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>min</mi>
<mi> </mi>
<mi>N</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>)</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>F</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>F</mi>
<mi>r</mi>
<mi>e</mi>
<mi>q</mi>
<mi>u</mi>
<mi>e</mi>
<mi>n</mi>
<mi>c</mi>
<mi>e</mi>
<mo>_</mo>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mfrac>
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>_</mo>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>c</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>+</mo>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>min</mi>
<mi> </mi>
<mi>N</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mi>U</mi>
<mo>_</mo>
<mi>c</mi>
<mi>a</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<msqrt>
<mfrac>
<mn>3</mn>
<mn>2</mn>
</mfrac>
</msqrt>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，U_Motor为变桨电机的电压；U_Cap为超级电容的电压值；U_minN_Motor为变桨电机在最小转速时所对应的电压值；F_Motor为变桨电机的频率；Frequence_AC2为变流装置的频率；U_Motor_Batt为变桨电机输入端充电电池的最大电压。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
获取在预设的额定转速时所述变桨电机的频率、变桨电机的额定转速、Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、所述变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；
根据在预设的额定转速时所述变桨电机的频率、变桨电机的额定转速、Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据、所述变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比和数学常数圆周率、并利用以下公式确定所述变桨电机的频率；
<mrow>
<mi>F</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>F</mi>
<mi>r</mi>
<mi>e</mi>
<mi>q</mi>
<mi>u</mi>
<mi>e</mi>
<mi>n</mi>
<mi>c</mi>
<mi>e</mi>
<mi>N</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>N</mi>
<mi>r</mi>
<mo>_</mo>
<mi>M</mi>
<mi>o</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>i</mi>
<mi>t</mi>
<mi>c</mi>
<mi>h</mi>
<mi>R</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
<mi>e</mi>
<mo>*</mo>
<mi>G</mi>
<mi>E</mi>
<mi>A</mi>
<mi>R</mi>
<mi>R</mi>
<mi>A</mi>
<mi>T</mi>
<mo>*</mo>
<mn>60</mn>
</mrow>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mo>*</mo>
<mi>p</mi>
<mi>i</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，F_Motor为变桨电机的频率；FrequenceNr为在预设的额定转速时变桨电机的频率；Nr_Motor为变桨电机的额定转速；PitchRate为Bladed仿真输出三叶片变桨速率的时序数据：GEARRAT为变桨系统中齿轮箱的齿轮箱传动比；pi为数学常数圆周率。
25.一种风力发电机组变桨系统故障分析装置，其特征在于，包括：存储器及处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器用于运行所述存储器中所存储的程序指令，其中，所述处理器的个数可以为一个或多个，且可以单独或协同工作，以实现权利要求1-12中任意一项所述的风力发电机组变桨系统故障分析方法。
26.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1-12中任意一项所述的风力发电机组变桨系统故障分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710852513.9A CN107607869B (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710852513.9A CN107607869B (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107607869A true CN107607869A (zh) | 2018-01-19 |
| CN107607869B CN107607869B (zh) | 2019-12-10 |
Family
ID=61061261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710852513.9A Active CN107607869B (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107607869B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110470459A (zh) * | 2019-08-11 | 2019-11-19 | 埃斯倍风电科技(青岛)有限公司 | 一种变桨系统的电机刹车测试方法 |
| CN112928958A (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-08 | 新疆金风科技股份有限公司 | 控制变流器的机侧端电压的方法及相应控制器 |
| CN113447733A (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-28 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组变桨系统超级电容的故障检测设备和方法 |
| CN114062975A (zh) * | 2020-07-30 | 2022-02-18 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 超级电容的状态检测方法、变桨系统及风力发电机组 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1949624A (zh) * | 2006-11-27 | 2007-04-18 | 孙民兴 | 太阳能电源系统的最大功率追踪方法和太阳能电源装置 |
| CN101708684A (zh) * | 2009-12-18 | 2010-05-19 | 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 | 一种基于超级电容的串联式混合动力系统与能量分配方法 |
| CN202057733U (zh) * | 2011-04-02 | 2011-11-30 | 迅捷卓越传动系统科技(北京)有限责任公司 | 变桨距系统的超级电容组状态监测系统 |
| CN102520277A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-06-27 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机变桨系统的超级电容检测方法和检测系统 |
| KR20130022920A (ko) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | 대우조선해양 주식회사 | 풍력 발전기의 저전압시 제어 방법 |
| CN103472406A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种风电机组变桨系统后备电源在线自动检测方法及装置 |
| CN103471729A (zh) * | 2013-09-27 | 2013-12-25 | 北京天源科创风电技术有限责任公司 | 一种装置温度预警方法及其应用 |
-
2017
- 2017-09-20 CN CN201710852513.9A patent/CN107607869B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1949624A (zh) * | 2006-11-27 | 2007-04-18 | 孙民兴 | 太阳能电源系统的最大功率追踪方法和太阳能电源装置 |
| CN101708684A (zh) * | 2009-12-18 | 2010-05-19 | 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 | 一种基于超级电容的串联式混合动力系统与能量分配方法 |
| CN202057733U (zh) * | 2011-04-02 | 2011-11-30 | 迅捷卓越传动系统科技(北京)有限责任公司 | 变桨距系统的超级电容组状态监测系统 |
| KR20130022920A (ko) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | 대우조선해양 주식회사 | 풍력 발전기의 저전압시 제어 방법 |
| CN102520277A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-06-27 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机变桨系统的超级电容检测方法和检测系统 |
| CN103472406A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种风电机组变桨系统后备电源在线自动检测方法及装置 |
| CN103471729A (zh) * | 2013-09-27 | 2013-12-25 | 北京天源科创风电技术有限责任公司 | 一种装置温度预警方法及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 石建 等: "大风电机组变桨用超级电容模组健康状态在线监测方法研究", 《电力系统保护与控制》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110470459A (zh) * | 2019-08-11 | 2019-11-19 | 埃斯倍风电科技(青岛)有限公司 | 一种变桨系统的电机刹车测试方法 |
| CN112928958A (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-08 | 新疆金风科技股份有限公司 | 控制变流器的机侧端电压的方法及相应控制器 |
| CN112928958B (zh) * | 2019-12-06 | 2022-10-14 | 新疆金风科技股份有限公司 | 控制变流器的机侧端电压的方法及相应控制器 |
| US11967918B2 (en) | 2019-12-06 | 2024-04-23 | Goldwind Science & Technology Co., Ltd. | Method and device for controlling generator-side terminal voltage of converter, and controller of converter |
| CN113447733A (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-28 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组变桨系统超级电容的故障检测设备和方法 |
| CN114062975A (zh) * | 2020-07-30 | 2022-02-18 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 超级电容的状态检测方法、变桨系统及风力发电机组 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107607869B (zh) | 2019-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107607869A (zh) | 风力发电机组变桨系统故障分析方法、装置及存储介质 | |
| EP2963284B1 (en) | Methods and systems to operate a wind turbine system | |
| CN105134510A (zh) | 一种风力发电机组变桨系统的状态监测和故障诊断方法 | |
| CN102787976B (zh) | 用于风力涡轮机场的动态规则引擎的方法及系统 | |
| ES2700729T3 (es) | Simulación de una producción de potencia máxima de una turbina eólica | |
| CN104485681B (zh) | 一种风电场储能系统的监控方法 | |
| EP2644888A2 (en) | Control system and method for avoiding overspeed of a wind turbine | |
| CN103758696A (zh) | 基于scada温度参数的风电机组安全状况评价方法 | |
| EP3826102A1 (en) | Model based monitoring of battery system | |
| CN104074687B (zh) | 一种用于兆瓦级风电机组的载荷及性能测试方法及装置 | |
| CN105242136A (zh) | 风电机组的超级电容检测方法和装置 | |
| KR102247165B1 (ko) | 머신러닝 기반 선박 에너지-전력제어 관리시스템 | |
| CN106815771A (zh) | 一种风电场载荷的长期评估方法 | |
| CN109298245A (zh) | 变桨系统中超级电容的检测方法和装置 | |
| Frost et al. | Integrating structural health management with contingency control for wind turbines | |
| CN108647415A (zh) | 用于高比例风电并网的电力系统的可靠性评估方法 | |
| CN108105031A (zh) | 风力发电机组控制系统和方法 | |
| CN109236589B (zh) | 一种用于评估风机叶片除冰投资方案的方法及装置 | |
| CN109667706A (zh) | 风力发电装置及其控制方法和控制程序 | |
| CN107735568A (zh) | 变桨系统和用于移动电源测试的方法以及使用变桨系统执行该方法 | |
| CN105320792B (zh) | 一种解决风电机组叶轮不平衡故障的方法 | |
| CN106945658A (zh) | 一种混合动力车的整车控制方法、设备以及系统 | |
| CN108073150A (zh) | 基于硬件在环仿真的风电机组功率控制测试平台及其方法 | |
| CN103522911A (zh) | 一种带有系统评价功能的电动汽车电池管理系统 | |
| CN109900967A (zh) | 超级电容的容值检测方法和装置、风力发电机组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 830026 No. 107, Shanghai Road, Urumqi economic and Technological Development Zone, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee after: Jinfeng Technology Co.,Ltd. Address before: 830026 No. 107, Shanghai Road, Urumqi economic and Technological Development Zone, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee before: XINJIANG GOLDWIND SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |