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用于控制电功率系统的不间断功率源的系统及方法

阅读：589发布：2020-05-08

专利汇可以提供用于控制电功率系统的不间断功率源的系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且描述了控制电功率系统的不间断功率源的系统和方法。根据一个方面，电功率系统可包括具有定子和转子的发电机、联接到转子的转子总线的功率转换器以及包括一个或多个控制装置的控制系统，该一个或多个控制装置构造为操作功率转换器以为转子总线提供AC 信号。该系统还可包括不间断功率源(UPS)。该UPS可包括：功率存储元件，其构造为接收和存储电功率，并且构造为在功率故障期间为控制系统供电；以及健康检查电路，其构造为验证功率存储元件的健康状况，并且包括健康检查禁用构件，其构造为在功率故障期间禁用健康检查电路。，下面是用于控制电功率系统的不间断功率源的系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种连接到电网的电功率系统，包括：
发电机，其包括定子和转子，所述定子通过定子功率路径连接到所述电网；
功率转换器，其联接到所述转子的转子总线；
控制系统，其包括一个或多个控制装置，所述一个或多个控制装置构造为操作所述功率转换器以为所述转子总线提供AC 信号；以及
不间断功率源，其包括：
功率存储元件，其构造为接收和存储电功率，并且构造为在功率故障期间为所述控制系统供电；以及
健康检查电路，其构造为验证所述功率存储元件的健康状况，所述健康检查电路包括构造为在所述功率故障期间禁用所述健康检查电路的健康检查禁用构件。
2.根据权利要求1所述的电功率系统，其中，所述不间断功率源还包括功率故障传感器，所述功率故障传感器构造为感测所述转子总线的至少一个相上的功率故障状况。
3.根据权利要求2所述的电功率系统，其中，所述控制系统构造为在所述功率故障期间指示所述不间断功率源为所述控制系统供电。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电功率系统，其中，所述功率存储元件包括至少一个超级电容器。
5.根据权利要求4所述的电功率系统，其中，所述至少一个超级电容器包括至少300法拉的存储容量。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的电功率系统，其中，所述功率存储元件包括：
串联联接的超级电容器组；以及
联接到所述超级电容器组的多个平衡电阻器，其中所述多个平衡电阻器构造为越过所述超级电容器组分配电压不平衡。
7.根据权利要求6所述的电功率系统，其中，所述多个平衡电阻器中的每个平衡电阻器越过所述超级电容器组中的单独超级电容器联接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电功率系统，其中，所述控制系统进一步构造为经由联接到所述功率存储元件的分压器电路来监测所述不间断功率源。
9.一种操作用于双馈感应发电机系统的不间断功率源的方法，所述方法包括：
在线路侧转换器处将AC功率转换为用于DC链路的DC功率；
将功率存储在所述不间断功率源中；
利用健康检查电路系统对所述不间断功率源中的功率存储元件的衰减率进行健康检查；
感测所述AC功率中的第一状况；以及
响应于感测所述第一状况禁用所述健康检查。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括响应于感测所述第一状况禁用所述健康检查电路系统。

说明书全文

用于控制电功率系统的不间断功率源的系统及方法

技术领域

[0001] 本公开大体上涉及电功率系统(electrical power system)，并且更具体地涉及用于控制电功率系统的不间断功率源的系统和方法。

背景技术

[0002] 风力被认作是目前可用的最清洁的最环境友好的能源中的一种，且就此而言，风轮机得到增加的关注。现代风轮机通常包括塔架、发电机、变速箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型件原理获得风的动能。例如，转子叶片通常具有翼型件的横截面轮廓，使得在操作期间，空气在叶片上流动，在侧部之间产生压差。因此，从压力侧朝吸入侧引导的升力作用于叶片上。升力在主转子轴上生成转矩，该主转子轴啮合至发电机来产生电力(electricity)。

[0003] 在操作期间，风冲击风轮机的转子叶片，且叶片将风能转换成旋转地驱动低速轴的机械转矩。低速轴构造成驱动变速箱，该变速箱随后逐步升高低速轴的低转速来在提高的转速下驱动高速轴。高速轴大体上可旋转地联接到发电机，以便可旋转地驱动发电机转子。因此，旋转磁场可由发电机转子感生，且电压可在发电机定子内感生，该发电机定子磁性地联接到发电机转子。在某些构造中，相关联的电功率可传输至涡轮变压器，该变压器通常经由电网断路器连接到电网(power grid)。因此，涡轮变压器逐步提升电功率的电压振幅，使得变压的电功率可进一步传输至电网。

[0004] 在一些风轮机中，发电机转子电联接到双向功率转换器，其包括经由调节的DC链路连结到线路侧转换器的转子侧转换器。更确切地说，一些风轮机如风驱动的双馈感应发电机(DFIG)系统或完整功率转换系统可包括具有AC-DC-AC拓扑的功率转换器。在此系统中，发电机定子通过主变压器单独地连接到电网。

[0005] 功率转换器通常包括若干开关装置，如绝缘栅双极晶体管(IGBT)、集成门极换向晶闸管(IGCT或GCT)、二极管或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，它们以一定频率切换以产生所需的转换器输出电压和频率。然后将转换器输出电压提供给各种负载，如电动机、电网、电阻性负载等。

[0006] 一些电网和/或风况可导致全部或部分功率故障，这会中断至开关装置的供电，这于是使功率转换器失效。这样的功率故障是不希望的，并且可能引起维护问题。典型的解决方案涉及基于大型、重型铅酸电池的备用功率源，以向控制系统提供功率，从而在功率故障期间保持功率转换器的操作。然而，这些铅酸电池系统涉及增加的成本和集成上的复杂性。其它可控系统可能是更期望的。
发明内容

[0007] 本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐明，或可从描述中清楚，或可通过实践本发明学习到。

[0008] 根据一个方面，一种连接到电网的电功率系统可包括发电机，该发电机包括定子和转子，该定子通过定子功率路径连接到电网；联接到转子的转子总线的功率转换器；以及包括一个或多个控制装置的控制系统，一个或多个控制装置构造为操作功率转换器以为转子总线提供AC 信号。该系统还可包括不间断功率源(UPS)。该UPS可包括：功率存储元件，其构造为接收和存储电功率，并且构造为在功率故障期间为控制系统供电；以及健康检查电路，其构造为验证功率存储元件的健康状态，并且包括健康检查禁用构件，其构造为在功率故障期间禁用健康检查电路。

[0009] 根据另一个方面，描述了一种操作用于双馈感应发电机系统的不间断功率源的方法。该方法可包括在线路侧转换器处将AC功率转换成用于DC链路的DC功率，在不间断功率源中存储功率，利用健康检查电路系统对不间断功率源中功率存储元件的衰减率进行健康检查，感测AC功率中的第一状况，以及响应于检测第一状况而禁用健康检查。

[0010] 根据又另一方面，一种风轮机系统可包括具有定子和转子的发电机，该定子经由定子功率路径连接至电网。该系统还可包括功率转换器，该功率转换器具有通过转换器功率路径联接到电网的线路侧转换器，以及通过DC链路联接到转子的转子总线和线路侧转换器的转子侧转换器。该系统还可包括具有一个或多个控制装置的控制系统，该一个或多个控制装置构造为操作转子侧转换器以为转子总线提供AC信号。该系统还可包括不间断功率源，不间断功率源包括功率存储元件，其构造为接收和存储电功率，并且构造为在功率故障期间为控制系统供电；以及健康检查电路，其构造为验证功率存储元件的健康状况，并且包括健康检查禁用构件，其构造为在功率故障期间禁用健康检查电路。

[0011] 本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，且连同描述用于阐释本发明的原理。

[0012] 技术方案1. 一种连接到电网的电功率系统，包括：发电机，其包括定子和转子，所述定子通过定子功率路径连接到所述电网；
功率转换器，其联接到所述转子的转子总线；
控制系统，其包括一个或多个控制装置，所述一个或多个控制装置构造为操作所述功率转换器以为所述转子总线提供AC信号；以及
不间断功率源，其包括：
功率存储元件，其构造为接收和存储电功率，并且构造为在功率故障期间为所述控制系统供电；以及
健康检查电路，其构造为验证所述功率存储元件的健康状况，所述健康检查电路包括构造为在所述功率故障期间禁用所述健康检查电路的健康检查禁用构件。

[0013] 技术方案2. 根据技术方案1所述的电功率系统，其中，所述不间断功率源还包括功率故障传感器，所述功率故障传感器构造为感测所述转子总线的至少一个相上的功率故障状况。

[0014] 技术方案3. 根据技术方案2所述的电功率系统，其中，所述控制系统构造为在所述功率故障期间指示所述不间断功率源为所述控制系统供电。

[0015] 技术方案4. 根据前述技术方案中任一项所述的电功率系统，其中，所述功率存储元件包括至少一个超级电容器。

[0016] 技术方案5. 根据技术方案4所述的电功率系统，其中，所述至少一个超级电容器包括至少300法拉的存储容量。

[0017] 技术方案6. 根据前述技术方案中任一项所述的电功率系统，其中，所述功率存储元件包括：串联联接的超级电容器组；以及
联接到所述超级电容器组的多个平衡电阻器，其中所述多个平衡电阻器构造为越过所述超级电容器组分配电压不平衡。

[0018] 技术方案7. 根据技术方案6所述的电功率系统，其中，所述多个平衡电阻器中的每个平衡电阻器越过所述超级电容器组中的单独超级电容器联接。

[0019] 技术方案8. 根据前述技术方案中任一项所述的电功率系统，其中，所述控制系统进一步构造为经由联接到所述功率存储元件的分压器电路来监测所述不间断功率源。

[0020] 技术方案9. 一种操作用于双馈感应发电机系统的不间断功率源的方法，所述方法包括：在线路侧转换器处将AC功率转换为用于DC链路的DC功率；
将功率存储在所述不间断功率源中；
利用健康检查电路系统对所述不间断功率源中的功率存储元件的衰减率进行健康检查；
感测所述AC功率中的第一状况；以及
响应于感测所述第一状况禁用所述健康检查。

[0021] 技术方案10. 根据技术方案9所述的方法，还包括响应于感测所述第一状况禁用所述健康检查电路系统。

[0022] 技术方案11. 根据技术方案9-10所述的方法，其中，对所述衰减率进行所述健康检查包括：将所述功率存储元件联接到已知值的电阻；以及
测量随时间的所述衰减率。

[0023] 技术方案12. 根据技术方案11所述的方法，其中，对所述衰减率进行所述健康检查还包括将所述测量的衰减率与一组容差衰减带进行比较。

[0024] 技术方案13. 一种风轮机系统，包括：发电机，其包括定子和转子，所述定子通过定子功率路径连接到所述电网；
功率转换器，其包括：通过转换器功率路径联接到所述电网的线路侧转换器；以及通过DC链路联接到所述转子的转子总线和所述线路侧转换器的转子侧转换器；
控制系统，其包括一个或多个控制装置，所述一个或多个控制装置构造为操作所述转子侧转换器以为所述转子总线提供所述AC信号；以及
不间断功率源，其包括：
功率存储元件，其构造为接收和存储电功率，并且构造为在功率故障期间为所述控制系统供电；以及
健康检查电路，其构造为验证所述功率存储元件的健康状况，并且包括健康检查禁用构件，所述健康检查禁用构件构造为在所述功率故障期间禁用所述健康检查电路。

[0025] 技术方案14. 根据技术方案13所述的风轮机系统，其中，所述不间断功率源还包括功率故障传感器，所述功率故障传感器构造为感测所述转子总线的至少一个相上的功率故障状况。

[0026] 技术方案15. 根据技术方案14所述的风轮机系统，其中，所述功率故障传感器构造为在所述功率故障期间指示所述不间断功率源为所述控制系统供电。

附图说明

[0027] 针对本领域的普通技术人员的包括其最佳模式的本发明的完整且能够实现的公开在参照附图的说明书中阐释，在附图中：图1示出了根据本公开的示例电功率系统的一个实施例；
图2示出了适于与图1中所示的电功率系统一起使用的控制系统的一个实施例的框图；
图3示出了与图1中所示的电功率系统一起使用的不间断功率源的一个实施例的框图；
图4示出了用于图3中所示的不间断功率源的健康检查的测量电压衰减的曲线图；以及图5示出了根据本公开的用于控制电功率系统的不间断功率源的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

[0028] 现在将详细参照本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。各个示例通过阐释本发明而非限制本发明的方式来提供。实际上，本领域的技术人员将清楚的是，可在本发明中制作出各种改型和变型，而不会脱离本发明的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可连同另一个实施例使用以产生又另一个实施例。因此，期望本发明覆盖归入所附权利要求和其等同物的范围内的此类改型和变型。

[0029] 本公开的示例方面涉及用于使用健康检查电路和健康检查禁用构件来控制诸如DFIG功率系统的电功率系统的不间断功率源的系统和方法。更确切地说，本公开的示例方面提供了一种系统，该系统用于响应于各种操作状况(如相电压、DC链路电压、DC链路电流、系统电流反馈和/或系统电压反馈)来控制不间断功率源，用于利用集成的健康检查来确保功率故障期间控制系统操作，以确保不间断功率源的健康。例如，可针对容差带(tolerance band，有时也称为允差带)测量可再充电功率源存储装置的电压衰减，以确保健康操作。在其它情况下，可禁用健康检查以确保控制系统由可再充电功率源存储装置供电。

[0030] 在特定实施例中，用于控制不间断功率源的方法可包括：响应于与电功率系统相关联的AC功率中的感测到的状况来禁用健康检查并禁用健康检查电路系统。此外，该系统和方法可应用于任何电功率系统，包括但不限于风能转换系统、太阳能转换系统、能量存储系统及其组合。

[0031] 因此，本公开具有许多技术效果和优点。例如，本公开的系统和方法提供较高的系统可靠性(例如，定期健康检查等)以及较低的系统成本(例如，较低的构件重量、较低的构件成本和/或较低的维护成本)。

[0032] 现在参看附图，图1示出了根据本公开的一个实施例的示例风力驱动的双馈感应发电机(DFIG)系统100。为了图示和论述的目的，参照图1的DFIG风轮机100来论述本公开的示例方面。本领域的普通技术人员使用本文提供的公开将理解，本公开的示例性方面还适用于其它功率系统，如，风、太阳能、燃气轮机或其它适合的发电系统。

[0033] 在示例系统100中，转子106包括联接至可旋转的毂110的多个转子叶片108。可旋转的毂110联接至可选的变速箱118，该变速箱118继而又联接至具有转子122和定子124的发电机120。根据本公开的方面，发电机120可为任何合适的发电机，包括例如双馈感应发电机(DFIG)。发电机120通常经由转子总线156联接到定子总线154和功率转换器162。定子总线154提供来自发电机120的定子的输出多相功率(例如，三相功率)，且转子总线156提供发电机120的转子的输出多相功率(例如，三相功率)。

[0034] 功率转换器162包括联接到线路侧转换器168的转子侧转换器166。DFIG 120通过转子总线156联接到转子侧转换器166。线路侧转换器168联接到线路侧总线188。此外，如所示，定子总线154可直接地连接到线路侧总线188。在示例构造中，转子侧转换器166和线路侧转换器168构造为使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关装置的三相PWM布置中的正常操作模式。转子侧转换器166和线路侧转换器168可经由DC链路136联接，在该DC链路上跨接有DC链路电容器138。在备选实施例中，定子总线154和功率转换器162可连接至变压器(未示出)的单独的隔离绕组，即在发电机断路器158和转换器断路器186的接合处。

[0035] 功率转换器162可联接至控制系统174，以控制转子侧转换器166和线路侧转换器168以及功率系统100的其它方面的操作。例如，特别如图2中所示，控制系统174可包括任何数量的控制装置。在一种实施方式中，例如，控制系统174可包括一个或多个处理器176和相关联的存储器装置178，其构造为执行各种计算机实现的功能和/或指令(例如，执行方法、步骤、计算等，以及存储如本文公开的相关数据)。指令在由处理器176执行时可引起处理器
176执行操作，包括向功率转换器162的开关装置和功率系统100的其它方面提供控制命令(例如，脉冲宽度调制命令)。另外，控制系统174还可包括通信模块180，以便于控制系统174与功率系统100的各种构件(例如，图1的构件中的任一个)之间的通信。此外，通信模块180可包括传感器接口182(例如，一个或多个模数转换器)，以允许从一个或多个传感器传输的信号转换成可由处理器176理解和处理的信号。应当认识到，传感器可使用任何适合的手段可通信地联接到通信模块180。例如，传感器可经由有线连接联接到传感器接口182。然而，在其它实施例中，传感器可经由无线连接来联接到传感器接口182，如，通过使用本领域中已知的任何适合的无线通信协议。因此，处理器176可构造成从传感器接收一个或多个信号。

[0036] 如本文使用的，用语“处理器”不但是指本领域中称为包括在计算机中的集成电路，而且是指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路、以及其它可编程电路。处理器176还构造成计算先进控制算法，且与多种基于以太网或串行的协议(Modbus, OPC, CAN等)通信。此外，一个或多个存储器装置178可大体上包括一个或多个存储器元件，包括但不限于，计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM)、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其它适合的存储器元件)。一个或多个此存储装置178大体上可构造为存储合适的计算机可读指令，其在由一个或多个处理器176实施时，将控制系统174构造为执行如本文所述的各种功能。

[0037] 转回到图1，在操作期间，通过转子106的旋转在DFIG 120处产生的交流电功率经由双路径提供给电网160。双路径由发电机功率路径130和转换器功率路径132限定。在转换器功率路径132上，正弦多相(例如三相)交流(AC)功率通过转子总线156提供给功率转换器162。

[0038] 转子侧功率转换器166将从转子总线156提供的AC功率转换成直流(DC)功率，并且将DC功率提供给DC链路136。用于转子侧功率转换器166的桥接电路中的开关装置(即，IGBT)可调制成将从转子总线156提供的AC功率转换成适用于DC链路136的DC功率。

[0039] 线路侧转换器168将DC链路136上的DC功率转换成适用于电网160的AC输出功率。具体而言，可调制在线路侧功率转换器168的桥接电路中使用的开关装置(例如，IGBT)，以将DC链路136上的DC功率转换为线路侧总线188上的AC功率。来自功率转换器162的AC功率可与来自DFIG 120的定子的功率组合，以提供具有基本保持在电网160的频率(例如，50 Hz/60 Hz)下的频率的多相功率(例如，三相功率)。

[0040] 例如，当电流过大并且可能损坏风轮机系统100的构件时，或出于其它操作考虑，各种断路器和开关、如发电机断路器158和转换器断路器186可包括在系统100中以连接或断开相应的总线。附加的保护构件也可包括在风轮机系统100中。

[0041] 功率转换器162可从例如控制系统174接收控制信号。控制信号尤其可基于风轮机系统100的感测条件或操作特性。通常，控制信号提供用于功率转换器162的操作的控制。例如，以DFIG 120的感测速度的形式的反馈可用于控制来自转子总线156的输出功率的转换，以维持适合且平衡的多相(例如，三相)功率源。来自其它传感器的其它反馈也可由控制系统174使用以控制功率转换器162，包括例如定子和转子总线电压和电流反馈。使用各种形式的反馈信息，可产生开关控制信号(例如，针对IGBT的门定时命令)、定子同步控制信号和断路器信号。

[0042] 如进一步示出的，不间断功率源190可构造为接收和存储电功率并在功率故障、部分功率故障或感测到的功率状况(例如，欠电流或欠电压状况)的情况下为控制系统174供电。如本文所使用的，功率故障是指电功率已经中断超过约1秒的状况。此外，部分功率故障是指电功率的至少一相已经中断超过约1秒的状况。另外，感测到的功率状况可包括功率故障或部分功率故障，以及感测到的欠电压或欠电流状况。感测到的欠电压状况可包括电压已经降低到低于标称电压或低于标称电压的大约90%(例如，10%降低)的任何状况。感测到的欠电流状况可包括电流已经降低到低于标称电流或低于标称电流的大约90%(例如，10%降低)的任何状况。不间断功率源190可包括健康检查电路192或健康检查电路系统(health check circuitry)，其构造为验证不间断功率源190中包含的电池的健康操作。不间断功率源190还可包括功率存储元件，该功率存储元件构造为接收并存储从来自发电机120(图3所示)的AC电功率的至少一相接收到的电功率。例如，不间断功率源可从与风轮机100的主变压器的辅助抽头(auxiliary tap)电连通的功率源(例如24VDC功率源)接收功率。

[0043] 现在参看图3，提供了不间断功率源190的框图。如所示，不间断功率源190构造为感测来自系统100的三相总线188的功率的至少一相。应当理解，来自任何相的电压/电流反馈都是可能的。因此，出于论述上清楚的目的，已示出感测到特定相。在其它实施方式中，可感测其它相或多个相以确定功率状况，如故障、欠电流或欠电压。

[0044] 不间断功率源190可包括上述健康检查192。健康检查电路192可包括健康检查禁用构件193，该健康检查禁用构件193构造为禁用健康检查并禁用健康检查电路192。健康检查禁用构件193可为继电器，如机电继电器或固态继电器，其构造为通过物理上将健康检查电路190与电池194断开来中断健康检查。以此方式，对电池194进行的任何健康检查都立即停止，使得电池194可改为利用引线274为控制系统174供电。

[0045] 健康检查电路194还包括功率故障构件195。功率故障构件195构造为辅助进行健康检查。例如，功率故障构件可包括继电器，如机电继电器或固态继电器。健康检查电路192还包括已知值的功率电阻器197。在健康检查期间，继电器195将电池194物理连接到该功率电阻器197，并且电压衰减率由控制系统监控(通过275)，以确定电池是否健康。

[0046] 应该理解的是，尽管在一个实施例中描述为单个继电器，但构件193和195可包括更多或更少的构件，包括多个继电器、开关装置、传感器以及执行类似功能的其它构件。例如，串联或并联连接的两个或更多个继电器可提供基本的健康检查禁用功能性，以及提供用于控制操作的附加信号。类似地，串联或并联连接的两个或更多个继电器可提供基本的不间断功率，以及提供用于控制操作的附加信号。所有这些改型都在本公开的范围内。

[0047] 大体上，电池194可包括任何合适的电池。例如，根据至少一个实施例，电池194是多个串联连接或并联连接的超级电容器单元(ultracapacitor cell)。在一个特定示例中，超级电容器电池具有至少300法拉的存储容量并且串联联接。

[0048] 如进一步所示，不间断功率源190还包括多个平衡电阻器196。多个平衡电阻器196可联接到超级电容器组194。就此而言，多个平衡电阻器196构造为越过超级电容器组194分配电压不平衡。在一个实施例中，多个平衡电阻器196中的每个平衡电阻器越过超级电容器组194的单独超级电容器联接。例如，单独电阻器可越过在每个单独电容器单元的端子连接，以分配由串联链中的变化电容水平引起的电压不平衡。取决于超级电容器组的特定构造，其它连接可为可能的。

[0049] 如进一步所示，控制系统174构造为经由联接到功率存储单元194和/或平衡电阻器196的分压器电路198监测不间断功率源190。例如，控制系统174通过分压器电路198在275处监测不间断功率源190的+和-脚的反馈信号。控制系统174可具有受限的模拟输入电压范围。因此，分压器电路198可使所存储的电压下降以落入控制系统的范围内。

[0050] 如上所述，健康检查电路192操作成评估不间断功率源190、并且更具体是超级电容器单元194的健康。图4示出了用于不间断功率源190的健康检查的测得的电压衰减的曲线图。周期性地需要对超级电容器单元194进行健康检查，以确保不间断功率源190可在必要时输送备用功率。这是通过切换超级电容器单元194以连接到已知电阻的负载(例如，功率电阻器)来实现的。然后在一定的容差带402,406内针对负载的预期衰减曲线来测量电压衰减404，且然后可确定不间断功率源190的总体健康。根据另一实施例，可针对容差带中的单独一个(容差带406)来测量电压衰减404，使得可确定不间断功率源190的总体健康。

[0051] 图5示出了根据本公开的用于控制电功率系统的不间断功率源190的方法500的一个实施例的流程图。方法500可包括在框502处，将线路侧转换器168处的AC功率转换为用于DC链路136的DC功率。

[0052] 方法500还包括在框504处将来自DC链路136的功率存储在不间断功率源190中。例如，超级电容器单元194可利用来自功率源236的DC电压充电。

[0053] 方法500还包括在方框506处利用健康检查电路系统192定期对不间断功率源194中的功率存储元件(例如，超级电容器单元194)的衰减率进行健康检查。

[0054] 可如参照图4所述进行健康检查。例如，对衰减率进行健康检查可包括将功率存储元件194联接到已知值的电阻(例如，功率电阻器)并测量随着时间的衰减率404。然后，可将测得的衰减率与一组容差衰减带402,406或容差衰减带406中的至少一个进行比较。

[0055] 方法500还包括在框508处感测AC功率中的第一状况，并且在框510处响应于感测第一状况而禁用健康检查。方法500还包括响应于感测到第一状况而禁用健康检查电路系统192。大体上，第一状况可包括图1中所示的三相功率总线的任何相处的全部或部分功率故障。根据至少一个实施例，在功率总线的第一相处感测第一状况。

[0056] 如上所述，不间断功率源可与电功率系统集成。不间断功率源可包括健康检查电路，该健康检查电路定期验证其中包含的一个或多个功率存储元件的健康。此外，健康检查电路及相关功能可禁用，并且使用诸如继电器的健康检查禁用构件来禁用，以确保在功率故障期间始终向电功率系统的控制系统供应功率。

[0057] 上文详细描述了风轮机、用于风轮机的控制系统以及控制风轮机的方法的示例实施例。方法、风轮机和控制系统不限于本文描述的特定实施例，而相反，风轮机和/或控制系统的构件和/或方法的步骤可与本文所述的其它构件和/或步骤独立地并且分开地使用。例如，控制系统和方法还可与其它风轮机功率系统和方法结合使用，并且不限于仅与如本文所述的功率系统一起实施。相反，可结合许多其它风轮机或功率系统应用(如太阳能系统和能量存储系统)来实施和利用示例性实施例。

[0058] 尽管本发明的各种实施例的特定特征可在一些图中示出且在其它图中未示出，但这仅是为了方便。根据本发明的原理，可与任何其它图的任何特征组合来参照和/或要求保护附图的任何特征。

[0059] 本书面描述使用了示例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它示例在权利要求的范围内。

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