1.1项目名称

风机变桨改造

1.2 项目提出的背景及改造的必要性

   目前变桨系统储能方式主要有铅酸电池和超级电容两种方案。超级电容其优点在于：1）储存电容量大。2）功率密度大，短时大功率充放电能力强。3）物理能量转换，充放电时间短，效率高。4）充放电循环次数可达50万次，长使用寿命，除非电流集电极被腐蚀。5）具有很宽的工作温度范围。6）理论上较为安全，电容器的高温会导致电路断路，而不是爆炸。

因此对于铅酸电池达到寿命的风机变桨系统，有必要换为超级电容。

1.3预期达到的效果

1.变桨改造应在充分考虑风电场实际需求的前提下，充分保证机组在出现安全链故障或者电网异常时，能确保风电机组安全顺桨。

2.改造改造后的变桨系统覆盖原整机变桨系统设计；改造后的变桨系统需匹配主控的通信方式和控制逻辑，故障及电容电压、电容测试请求等状态能够在主控程序中体现。

3.系统流程合理，界面友好美观。

4.电气结构和安全防护方案满足电力二次系统安全防护规定的要求。

5.变桨系统应接入风机的主控控制及报警系统，保证主控对变桨系统实时监测，同时,要在远端的SCADA系统中要同步体现新变桨系统的数据,便于数据统计;新变桨系统响应延时要在100ms以内，满足主控系统增功等后续技改的优化升级。

6.采用超级电容作为后备电源改造后，超级电容需满足采用“1对1”独立充电，无需充电切换控制，降低变桨故障率。超级电容充放电设计合理，确保后期维护放电的安全性。所用超级电容设计寿命需满足10年以上，改造后的系统整体5年质保。采用超级电容作为后备电源改造后，所用超级电容需满足较强的低温适应性，满足零下40摄氏度的低温要求。采用超级电容驱动的电动变桨风力发电机组应具备后备电源电压实时监测功能，并具备低电压、充电异常、温度异常报警功能。紧急变桨测试程序应记录超级电容端电压、收桨时间、顺桨速率，以评判超级电容的剩余容量是否满足要求。

1.4技改方案：

1.4.1.系统组成

    改造后变桨系统采用三相400VAC作为电源，采用紧凑、集成化设计,改造后的变桨系统须满足如下电气拓扑结构：

1.4.2.具体步骤

1）将原有铅酸电池用放电工装进行充分放电，放电完成后，将铅酸电池及充电器进行拆除。

2）安装超级电容及充电器。

3）调整主控电池监测及报警程序阈值，使其与超级电容匹配。

4）对超级电容进行充放电测试，观察是否满足开桨，顺桨要求。