一种风电机组电池单元放电保护系统的制作方法

1.本实用新型涉及电池单元放电保护技术领域，特别是涉及一种风电机组电池单元放电保护系统。


背景技术：

2.风电机组的电池单元问题常常给运维人员带来麻烦。维人员会遇到这样的现象：一、线路停电复送电后，风机电池电压低需长时间充电，或馈电严重电池损坏，出现此类现象，检修人员只能等待电池充电或更换电池，这就导致了机组可利用率下降、检修成本增加等问题；二、运行过程中，机组plc会有死机现象发生，处理此类故障，需要断电重启，因放电保护失效，塔基断电难以达到效果，需要检修人员登机断电，遇大风情况难以登机，只能等风速降低后处理，导致停机时间过长，即降低了可利用率又花费了大量人力。
3.以上两个主要问题的出现，主要是因为风电机组在失电情况下电池单元放电保护有失效情况发生，这种现象随机且高频的发生在风机群中。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种风电机组电池单元放电保护系统，用以解决电池深度放电后启机充电时间过长的问题，并优化死机类故障处理方法，以提高风机可利用率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.一种风电机组电池单元放电保护系统，包括：电池单元、充放电接触器、电池放电接触器以及延时回路；所述延时回路一端串联在风电机组的400交流电源检测回路中；所述延时回路的另一端与所述电池放电接触器的一端连接，所述电池放电接触器的另一端与所述充放电接触器连接，所述充放电接触器还与所述电池单元连接。
7.进一步地，所述延时回路包括继电器和延时继电器；所述继电器的一端串联在风电机组的400交流电源检测回路中，所述继电器的另一端与所述延时继电器的一端连接，所述延时继电器的另一端与所述电池接触器连接。
8.进一步地，还包括电源模块，用于提供24v电源。
9.进一步地，所述电池单元和所述充放电接触器之间还设有电池单元开关。
10.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
11.本实用新型过通过在控制回路加装一个普通继电器和一个延时继电器，当机组plc不能稳定发出指令或在死机状况下，为放电保护接触器供电，以保证电池在规定时刻脱扣，解决电池深度放电后启机充电时间过长的问题，并优化死机类故障处理方法，以提高风机可利用率。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的
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。
13.图1为某主流风电机组电池单元示意图；
14.图2为本实用新型实施例风电机组电池单元放电保护系统的示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.本实用新型的目的是提供一种风电机组电池单元放电保护系统，用以解决电池深度放电后启机充电时间过长的问题，并优化死机类故障处理方法，以提高风机可利用率。
17.以某主流风电机组电池单元为例，如图1所示，当风电机组送电后充放电接触器k1的线圈e1e1对应的a1a2得到24v，充放电接触器k1吸合使电池实现充放电，此时充放电接触器k1上机械锁锁定，辅助触点13、14闭合。当断电后，充放电接触器k1不断开，电池作为电源放电。一段时间t1后，风电机组plc发出24v指令，使电池放电接触器k2的a1、a2线圈口得电，电池放电接触器k2常开触点动作，k1的e1e2口得到24v，充放电接触器k1机械锁解除，机舱实现全部断电。这种设计可有效防止电池一直放电带来的一些不利问题，但是在实际的运行过程中，由于种种原因，一些机组的k2不能动作，k1不能有效分开，在复送电的时候带来了电池电压过低，充电时间过长，电池损坏等问题，需要断电重启消除故障的风机只能登机实现。这种情况会在机群中随机地发生在一些机组上。
18.以上问题的出现，使得风机的安全可靠运行受到威胁，一定程度上提高了运行维护成本。电池单元在风电机组失电时的一个重要任务是为变桨系统提供电源，以实现机组叶片有效回桨防止事故的发生，如果在电池主回路做技术改造，势必会带来可靠性降低的结果，所以本本实用新型本着简单易行、造价较低、几乎不会对机组可靠性造成负面影响的原则，在控制回路并联一个电源，在机组断电后设定的时刻使k1有效断开，以保护电池，具体方案如图2所示。
19.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
20.如图2所示，本实用新型在充放电接触器k1的解除机械锁回路中并入一个的24v电源，它的供入靠一个继电器k和一个延时供电继电器kt完成，控制策略是风电机组失去交流电后，400v交流电源检测回路断开，此时，继电器k的线圈a1口失电，使继电器k的11口和14口断开，11口和12口吸合，延时继电器kt线圈得到24v，在设定时刻t2(t2值不宜太小，应稍大于t1值，以保证风电机组失去交流电后机组有充足的时间回桨)其11口和12口断开，11口和14口吸合，电池放电接触器k2的线圈a1口得电，e1e2得电，实现机械锁解除(机械锁，充电接触器k1得电，机械锁锁定，e1e2得电机械锁解除)，充放电接触器k1有效断开，机舱电池得以保护，复送电时风机能够及时可靠运行，需断电重启消除的故障在不登机的情况下即可完成。
21.应用实例：某风电场通过本实用新型的改造，在电网失电后技改回路能有效动作，
复送电能够快速启机，单次最少节约充电时长10小时，断电重启类故障能有效实现塔基处理，处理故障时节省了爬塔时间，提高了效率的同时又降低了安全成本。投入产出比约1:20，按整场计算，经济效益提升每年约为40万，同时节约了人力成本、管理成本，提高了设备的可靠性。
22.某风电场通过技改，获得了较好的效果，复送电能够快速启机，单次最少节约充电时长10小时，断电重启类故障能够快速解决，单台技改投入产出比保守估算约为1:30,按整场计算，经济效益提升每年约为10万，大大解放了生产力，为其他工作提供了人力保障，降低维护成本，切实做到提质增效。
23.此技改方案可靠易行，增加风机可利用率，减少备件更换频率，节省成本，技改投入费用很低，产出比很高，且本思路适用于其他品牌的风机。
24.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。


技术特征：
1.一种风电机组电池单元放电保护系统，其特征在于，包括：电池单元、充放电接触器、电池放电接触器以及延时回路；所述延时回路一端串联在风电机组的400v交流电源检测回路中；所述延时回路的另一端与所述电池放电接触器的一端连接，所述电池放电接触器的另一端与所述充放电接触器连接，所述充放电接触器还与所述电池单元连接。2.根据权利要求1所述的风电机组电池单元放电保护系统，其特征在于，所述延时回路包括继电器和延时继电器；所述继电器的一端串联在风电机组的400v交流电源检测回路中，所述继电器的另一端与所述延时继电器的一端连接，所述延时继电器的另一端与所述电池放电接触器连接。3.根据权利要求1所述的风电机组电池单元放电保护系统，其特征在于，还包括电源模块，用于提供24v电源。4.根据权利要求1所述的风电机组电池单元放电保护系统，其特征在于，所述电池单元和所述充放电接触器之间还设有电池单元开关。

技术总结
本实用新型公开了一种风电机组电池单元放电保护系统，包括：电池单元、充放电接触器、电池放电接触器以及延时回路；所述延时回路一端串联在风电机组的400交流电源检测回路中；所述延时回路的另一端与所述电池放电接触器的一端连接，所述电池放电接触器的另一端与所述充放电接触器连接，所述充放电接触器还与所述电池单元连接。本实用新型过通过在控制回路加装一个普通继电器和一个延时继电器，当机组PLC不能稳定发出指令或在死机状况下，为放电保护接触器供电，以保证电池在规定时刻脱扣，解决电池深度放电后启机充电时间过长的问题，并优化死机类故障处理方法，以提高风机可利用率。率。率。


技术研发人员：王向伟 刘毅 姚爱军 高信杰 张晶 李玉冬
受保护的技术使用者：华能新能源股份有限公司河北分公司
技术研发日：2021.05.24
技术公布日：2021/11/9