CN112761895A - 用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，包括：处理单元向风电机组发送超级电容自检指令；风电机组接收指令，进入轴1，轴2和轴3的自检状态；处理单元在自检状态下采集轴1，轴2及轴3的测试数据；处理单元将轴1，轴2及轴3的测试数据分别与正常值比较，若在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息，机组进入待机状态，若超过正常值的允许范围，则认定轴1，轴2或轴3的超级电容故障，需要检查更换轴1，轴2或轴3的超级电容，测试方法安全可靠，能够有效提高变桨超级电容故障诊断的速度和故障诊断的精度，减少超级电容的故障停机时间。
Description
技术领域
本发明涉及到风电机组超级电容自检领域，本发明涉及用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法。
背景技术
风电机组的后备电源是保障风电机组安全运行的最后一道屏障，对机组安全、稳定、高效运行具有十分重要的作用。
风电机组的变桨系统在电网正常供电的情况下，由电网供电工作，当电网出现故障时，由后备电源提供能量进行紧急顺桨或实现低电压穿越。
风电机组的变桨系统的后备电源主要有蓄电池和超级电容两种，其中，超级电容以功率密度高、使用寿命长、工作温度宽、免维护等特点，在变桨系统中的应用越来越广泛。
以前，在风电机组的变桨系统上主要采用监测电压的方式实时反馈超级电容的好坏，具体包括监测电容电压高低、中间点电压、电压不平衡等，但是采用监测电压的方式并不能全面反映电容的健康状态，为对超级电容性能更好的检测，目前通常使用的方法为桨叶带载放电测试，但具有检测方法操作复杂、费时费力、检测速度慢、检测效率低的缺陷，使得风力发电机组飞车风险高，人工运维成本高，机组运行的安全性低，发电效率低和经济效益差。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种关于智能诊断变桨超级电容的机组自检分析方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，它包括以下步骤：
步骤1:处理单元向风电机组发送超级电容自检指令；
步骤2：风电机组接收所述超级电容自检指令，调用超级电容自检程序，风电机组进入超级电容自检模式，进入轴1自检状态；
所述轴1自检状态具体包括：
变桨系统将轴1自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴1由市电切换为超级电容供电，轴1紧急收桨到安全位置；
所述处理单元采集轴1的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第一信息，从所述第一信息中获得包括电容压降、顺桨时间、桨叶位置在内的第一测试数据；
步骤3：处理单元将所述第一测试数据与正常值比较，如果轴1测试结果在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息，如果轴1测试结果超过正常值的允许范围，则认定轴1的超级电容故障，需要检查更换轴1的超级电容。
进一步的，在所述轴1测试结果在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息之后，还包括，进入轴2自检状态；
所述轴2自检状态具体包括：
变桨系统将轴2自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴2由市电切换为超级电容供电，轴2紧急收桨到安全位置；
所述处理单元采集轴2的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第二信息，分析所述第二信息获得包括电容压降、顺桨时间、位置在内的第二测试数据；
处理单元将所述第二测试数据与正常值比较，如果轴2测试结果在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息，如果轴2测试结果超过正常值的允许范围，则认定轴2的超级电容故障，需要检查更换轴2的超级电容；
进一步的，在轴2测试结果在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息之后，还包括，进入轴3自检状态；
所述轴3自检状态具体包括：
变桨系统将轴3自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴3由市电切换为超级电容供电，轴3紧急收桨到安全位置；
所述处理单元采集轴3的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第三信息，从所述第三信息中获得包括电容压降、顺桨时间、桨叶位置在内的第三测试数据；
处理单元将所述第三测试数据与正常值比较，如果轴3测试结果在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息，机组进入到待机状态，如果轴3测试结果超过正常值的允许范围，则认定轴3的超级电容故障，需要检查更换轴3的超级电容。
进一步的，还包括步骤0：处理单元通过网络通信远程向风电机组发送超级电容的自检测试指令。
进一步的，在处理单元通过网络通信远程向风电机组发送超级电容的自检测试指令后，所述风电机组判断是否满足超级电容自检条件，在满足超级电容自检条件的情况下，执行超级电容自检指令。
进一步的，所述风电机组满足超级电容自检条件的条件信息包括：
风机运行模式为待机状态，且在非解缆状态；
风机无全局故障，且无安全链故障；
风机的10分钟平均风速小于5m/s；
变桨叶片的桨距角均处在安全位置。
进一步的，将处理单元采集的第一测试数据，第二测试数据和第三测试数据进行存储以备查询和存档。
本发明的有益效果在于：
1、本检测方法对风电机组变桨系统的超级电容进行自动检测，轴1、轴2、轴3依次开桨顺桨测试，测试方法安全可靠，测试完成后自动识别超级电容的健康状态；
2、本检测方法对风电机组变桨系统的超级电容进行自动检测，能够有效提高变桨超级电容故障诊断的速度和故障诊断的精度；减少超级电容的故障停机时间，减少机组的飞车风险，提高了机组的安全性，降低人工运维成本，提高发电率和经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，它包括以下步骤：
a处理单元通过网络通信远程向风电机组发送超级电容的自检测试指令；
b风电机组接收超级电容自检指令，风电机组判断是否满足超级电容自检条件；
上述风电机组满足超级电容自检条件的条件信息包括：
风机运行模式为待机状态，且在非解缆状态；
风机无全局故障，且无安全链故障；
风机的10分钟平均风速小于5m/s；
变桨叶片的桨距角均处在安全位置。
c如果风电机组不满足超级电容自检条件，则风电机组进入其他模式，如果风电机组满足超级电容自检条件，则执行超级电容自检指令，调用超级电容自检程序，风电机组进入超级电容自检模式，进入轴1自检状态；
轴1自检状态具体包括：
变桨系统将轴1自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴1由市电切换为超级电容供电，轴1紧急收桨到安全位置；
处理单元采集轴1的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第一信息，从第一信息中获得包括电容压降、顺桨时间、桨叶位置在内的第一测试数据；
d处理单元将第一测试数据与正常值比较，如果轴1的第一测试数据超过正常值的允许范围，则认定轴1的超级电容处于故障，处理单元发出警报，提醒需要检查更换轴1的超级电容；如果轴1的第一测试数据在正常值的允许范围内，则认定轴1的超级电容处于健康状态，然后生成轴1的超级电容自检测试报告，并复位安全链，复位故障信息，进入轴2自检状态；
e轴2自检状态具体包括：
变桨系统将轴2自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴2由市电切换为超级电容供电，轴2紧急收桨到安全位置；
处理单元采集轴2的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第二信息，从第二信息中获得包括电容压降、顺桨时间、桨叶位置在内的第二测试数据；
f处理单元将第二测试数据与正常值比较，如果轴2的第二测试数据超过正常值的允许范围，则认定轴2的超级电容处于故障状态，处理单元发出警报，提醒需要检查更换轴2的超级电容，如果轴2的第二测试数据在正常值的允许范围内，则认定轴2的超级电容处于健康状态，生成轴2的超级电容自检测试报告，并复位安全链，复位故障信息，然后进入轴3自检状态；
g轴3自检状态具体包括：
变桨系统将轴3自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴3由市电切换为超级电容供电，轴3紧急收桨到安全位置；
处理单元采集轴3的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第三信息，从第三信息中获得包括电容压降、顺桨时间、桨叶位置在内的第三测试数据；
h处理单元将第三测试数据与正常值比较，如果轴3的第三测试数据在正常值的允许范围内，则认定轴3的超级电容处于健康状态，生成轴3的超级电容自检测试报告，并复位安全链，复位故障信息，机组进入到待机状态，如果轴3的第三测试数据超过正常值的允许范围，则认定轴3的超级电容处于故障状态，发出警报，提醒需要检查更换轴3的超级电容。
作为优选实施方式，将处理单元采集的第一测试数据，第二测试数据和第三测试数据进行存储，以备查询和存档。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1:处理单元向风电机组发送超级电容自检指令；
步骤2：风电机组接收所述超级电容自检指令，调用超级电容自检程序，风电机组进入超级电容自检模式，进入轴1自检状态；
所述轴1自检状态具体包括：
变桨系统将轴1自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴1由市电切换为超级电容供电，轴1紧急收桨到安全位置；
所述处理单元采集轴1的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第一信息，从所述第一信息中获得包括电容压降、顺桨时间、桨叶位置在内的第一测试数据；
步骤3：处理单元将所述第一测试数据与正常值比较，如果轴1的第一测试数据在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息，如果轴1的第一测试数据超过正常值的允许范围，则认定轴1的超级电容故障，需要检查更换轴1的超级电容。
2.根据权利要求1所述的用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，其特征在于，
在所述轴1的第一测试数据在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息之后，还包括，进入轴2自检状态；
所述轴2自检状态具体包括：
变桨系统将轴2自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴2由市电切换为超级电容供电，轴2紧急收桨到安全位置；
所述处理单元采集轴2的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第二信息，从所述第二信息中获得包括电容压降、顺桨时间、桨叶位置在内的第二测试数据；
处理单元将所述第二测试数据与正常值比较，如果轴2的第二测试数据在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息，如果轴2的第二测试数据超过正常值的允许范围，则认定轴2的超级电容故障，需要检查更换轴2的超级电容。
3.根据权利要求2所述的用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，其特征在于，
在轴2的第二测试数据在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息之后，还包括，进入轴3自检状态；
所述轴3自检状态具体包括：
变桨系统将轴3自动开桨到0度位置，安全链置于false，变桨系统充电器置于false，变桨系统将轴3由市电切换为超级电容供电，轴3紧急收桨到安全位置；
所述处理单元采集轴3的包括电容电压、变桨角度、变桨速度、安全链及充电器通断情况的第三信息，从所述第三信息获得包括电容压降、顺桨时间、桨叶位置在内的第三测试数据；
处理单元将所述第三测试数据与正常值比较，如果轴3的第三测试数据在正常值的允许范围内，则复位安全链，复位故障信息，机组进入到待机状态，如果轴3的第三测试数据超过正常值的允许范围，则认定轴3的超级电容故障，需要检查更换轴3的超级电容。
4.根据权利要求3所述的用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，其特征在于，
还包括步骤0：处理单元通过网络通信远程向风电机组发送超级电容的自检测试指令。
5.根据权利要求4所述的用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，其特征在于，在处理单元通过网络通信远程向风电机组发送超级电容的自检测试指令后，所述风电机组判断是否满足超级电容自检条件，在满足超级电容自检条件的情况下，执行超级电容自检指令。
6.根据权利要求5所述的用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，其特征在于，
所述风电机组满足超级电容自检条件的条件信息包括：
风机运行模式为待机状态，且在非解缆状态；
风机无全局故障，且无安全链故障；
风机的10分钟平均风速小于5m/s；
变桨叶片的桨距角均处在安全位置。
7.根据权利要求3所述的用于风电机组的变桨系统的超级电容的自检分析方法，其特征在于，将处理单元采集的第一测试数据，第二测试数据和第三测试数据进行存储以备查询和存档。
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