一種節能變槳系統的製作方法

2023-07-18 02:33:11

一種節能變槳系統的製作方法
【專利摘要】一種節能變槳系統，包括：可控整流器、逆變器、電機、充電器、二極體、雙向能量開關、超級電容；所述的可控整流器通過直流母線與逆變器的一端連接，逆變器的另一端與電機相連，所述的超級電容經雙向能量開關接至直流母線上，所述的充電器接至直流母線上，其還與超級電容相連。本系統安全可靠，在特定情況下，增加了備用電源利用率和變槳系統能量的消耗。
【專利說明】一種節能變槳系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於風力發電機組領域，尤其涉及風力發電機組機艙內的一種節能變槳系統。
【背景技術】
[0002]隨著世界各國對能源需求的持續增長，煤炭、石油等常規能源逐漸枯竭，以及環境汙染問題的日益嚴重，人們越來越重視可再生能源的利用。近年來，風力發電作為一種取之不盡的清潔能源，越來越受到重視，然而，因為風能具有不穩定性、能量密度低和隨機性等特點，同時風電廠通常位於偏遠地區甚至海上，自然條件比較惡劣，因此要求其控制系統必須能夠實現自動化運行，並且要求控制系統有高可靠性，所以對風力發電機組的深入研究就具有相當重要的意義。
[0003]風力發電要求有較強的環境適應能力，而變槳系統則是風力發電的核心部件之一。在現有技術中的變槳系統的備用電源利用率低、制動電阻使用時間短，成為機艙內需要經常檢修的部件，增加了運行成本，且由於風力發電機組運行環境惡劣，時有主電斷電情況發生，使變槳系統的損耗比較大。在傳統的技術，風電機組中的電機處於發電模式時，會導致直流母線電壓增高，最後通過制動，使電阻產生消耗。

【發明內容】

[0004]為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種節能變槳系統，旨在提高備用電源的利用率、增加緊急順槳的次數。
[0005]為了實現上述目的，本發明的技術方案具體如下:
[0006]一種節能變槳系統，包括:可控整流器、逆變器、電機、充電器、二極體、雙向能量開關、超級電容；所述的可控整流器通過直流母線與逆變器的一端連接，逆變器的另一端與電機相連，所述的超級電容經雙向能量開關接至直流母線上，所述的充電器接至直流母線上，其還與超級電容相連。
[0007]一種節能變槳系統，工作流程如下:
[0008]當風電機組在正常工作時，部分時間處於電動模式，消耗可控整流器輸入到直流母線上的能量；部分時間，由於槳葉自身的重力和外界風向影響，處於發電模式；電機處於發電狀態時，超級電容通過雙向能量開關連接到母線，超級電容能夠吸收，電機處於發電時的能量，超級電容存儲能量的能力，是普通的超級電容的100倍以上，不但降低直流母線電壓上升速度，保證了連接到直流母線上的超級電容的安全，還提高了備用電源的能量利用率；
[0009]當可控整流器的輸入出現故障或輸入交流電壓較低時，超級電容經雙向能量開關連接到直流母線，使超級電容能夠吸收，電機處於發電時的能量，超級電容存儲能量的能力，是普通的超級電容的100倍以上，不但降低直流母線電壓上升速度，保證了連接到直流母線上的超級電容的安全，還提高了備用電源的能量利用率和順槳可利用的能量。[0010]本發明的有益效果在於:一種節能變槳系統，降低了正常工作時，變槳系統的損耗；由於雙向能量開關的添加，提高了備用電源的利用率；增加緊急順槳的次數，節約了制動電阻；本系統安全可靠，接近無維護消耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本發明的共有附圖2幅。
[0012]圖1為傳統的變槳系統；
[0013]圖2為本發明的變槳系統。
【具體實施方式】
[0014]下面結合本實施例對本發明進一步說明:
[0015]一種節能變槳系統，包括:可控整流器、逆變器、電機、充電器、二極體、雙向能量開關、超級電容；所述的可控整流器通過直流母線與逆變器的一端連接，逆變器的另一端與電機相連，所述的超級電容經雙向能量開關接至直流母線上，超級電容的另一個支路經二極體接至直流母線上，所述的充電器接至直流母線上，其還與超級電容相連。
[0016]一種節能變槳系統，工作流程如下:
[0017]當風電機組在正常工作時，部分時間處於電動模式，消耗可控整流器輸入到直流母線上的能量；部分時間，由於槳葉自身的重力和外界風向影響，處於發電模式；電機處於發電狀態時，超級電容通過雙向能量開關連接到母線，超級電容能夠吸收，電機處於發電時的能量，超級電容存儲能量的能力，是普通的超級電容的100倍以上，不但降低直流母線電壓上升速度，保證了連接到直流母線上的超級電容的安全，還提高了備用電源的能量利用率；
[0018]當可控整流器的輸入出現故障或輸入交流電壓較低時，超級電容經雙向能量開關連接到直流母線，使超級電容能夠吸收，電機處於發電時的能量，超級電容存儲能量的能力，是普通的超級電容的100倍以上，不但降低直流母線電壓上升速度，保證了連接到直流母線上的超級電容的安全，還提高了備用電源的能量利用率和順槳可利用的能量。
【權利要求】
1.一種節能變槳系統，其特徵在於包括:可控整流器、逆變器、電機、充電器、二極體、雙向能量開關、超級電容；所述的可控整流器通過直流母線與逆變器的一端連接，逆變器的另一端與電機相連，所述的超級電容經雙向能量開關接至直流母線上，所述的充電器接至直流母線上，其還與超級電容相連。
【文檔編號】F03D7/00GK103595333SQ201310601971
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月23日 優先權日:2013年11月23日
【發明者】嚴嵐, 孔慶剛, 許浩, 吳志敢 申請人:大連尚能科技發展有限公司