目前风力发电机组变桨系统的备用电源基本采用两种方式：①采用铅酸蓄电池作为备用电源；②采用超级电容作为备用电源。采用铅酸蓄电池虽然价格便宜，但是存在以下缺点：①充电时间长；②寿命短；③低温性能差等缺点使得铅酸蓄电池在风力发电机组的应用过程暴露出越来越多的问题。而采用超级电容作为备用电源，往往因为价格昂贵导致风力发电机组成本偏高。

同时相比于超级电容来说，纯铅蓄电池的价格相对低廉，可以使得风力发电机组备用电源系统获得更好的性价比。因此本文提出了基于纯铅蓄电池的风机发电机组备用电源系统设计。

1 目前铅酸蓄电池方案的问题分析

铅酸蓄电池作为储能设备普遍运行于风力发电机组的备用电源系统，但是铅酸蓄电池故障也越来越多，更换频次越来越频繁，其造成该问题的主要原因有以下几点。

1）环境温度高，造成铅酸蓄电池寿命下降。如图 1所示，当环境温度在 0℃～10℃时，铅酸蓄电池浮充寿命可以达到 10年，而环境温度在 40℃～50℃时，铅酸蓄电池浮充寿命只有不足1年的时间。而目前我国大部分的风力发电机组都“三北”地区，夏季高温炎热，机舱平均运行在40℃左右，有时甚至可以达到55℃，这极大地降低了铅酸蓄电池的浮充寿命。

2）低温下加热方式不当，造成铅酸蓄电池局部过热，从而造成铅酸蓄电池寿命下降。目前好多厂家的备用电池系统抵抗低温对系统的影响的方式均采用加热的方式。那么加热器件的安装位置对铅酸蓄电池也有影响，如图2所示，有些厂家将加热板贴在固定铅酸蓄电池安装板的背面，利用热传动的原理，在低温环境，对铅酸蓄电池进行加热。然后方式极易对铅酸蓄电池产生局部过热的问题，从而导致铅酸蓄电池的浮充寿命降低。

图1 环境温度对铅酸蓄电池浮充寿命的影响

图2 加热方式示意图

3）充电方式不合理，造成铅酸蓄电池容量不足，从而使其浮充寿命下降，如图3所示。对于单体12V 5.2Ah的铅酸蓄电池来说，其浮充电压为13.7V DC，在充电过程中，当铅酸蓄电池电压从12.7V DC升至13.7V DC时，其容量仅为额定容量的80%，未到其额定容量。倘若在该容量下放电，很容易造成铅酸蓄电池的深度发电，从而影响铅酸蓄电池的寿命。

在此次研究中,我们对70例股骨粗隆骨折患者进行了分析,均是老年患者,为患者提供了针对性的护理,提供镇痛和深静脉血栓的护理,避免患者在接受治疗的过程中出现并发症,根据研究结果显示,全部患者接受护理之后,共有65例顺利的度过了围手术期,有5例患者在治疗阶段有并发症产生,经过护理人员针对性的积极的护理,患者均痊愈,全部患者顺利康复出院。

图3 铅酸电池充电特性曲线图

2 纯铅电的优点

纯铅电池的正负极板均采用 99.99%的纯铅作为电极材料，同时其极板较普通的铅酸电池要薄，因此其相对于铅酸电池有以下几个方面的优点。

1）良好的低温工作能力

当前有部分现代陶艺家擅长在陶瓷绘画中以建筑造型为创作主题，且人数在逐渐增加，其中较早的一部分是以陶瓷装饰为主要表现手法的陶艺家。后来有一部分外地画家尝试将陶艺与绘画相结合，以高温色釉料为媒介来表现建筑，而且采取这种方式创作的陶艺家呈现上升趋势。

纯铅电池采用较薄的极板，相对与铅酸电池而言，在同样电压和容量下其极板的表面积相对较大。加之纯铅电池拥有较小的阻抗特性使纯铅电池，能够更好地利用活性材料，从而使其在较宽的温度范围内有着良好的电压调节能力。

根据上面对铅酸蓄电池的风力发电机组备用电源系统分析所得到目前铅酸蓄电池备用电源系统失效的3个原因，该设计方案针对某厂家1.5MW，扫风直径为82m风机，从结构、环境温度控制等方面，重新设计了基于纯铅电池的备用电源系统。

纯铅电池的薄极板设计方式使其能够更好利用活性材料同时也使得其电池内阻较铅酸电池有所下降，这就使得电池能够进行短时快速发电。同时由于其电池内阻较小，也使纯铅电池相比于铅酸电池而言能够更快速地充满能量。

3）较长的浮充寿命

纯铅电池在环境温度为25℃时，浮充寿命可以达到 10年。在环境温度为 20℃时，浮充寿命可以达到15年。

4.要善于处理自己的负面情绪，比如急躁，慌乱，胆怯等。可以通过与他人沟通的方式来解决。在沟通过程中如果出现类似的情绪时，可以深吸一口气缓一缓，让自己冷静下来。或者找借口先离开现场，等情绪平复了再重新进行沟通，切记贪功冒进。

3 纯铅电池备用电源方案设计

2）快速充放电能力

3.1 纯铅电池备用电源系统能量计算

纯铅电池备用电源系统作为风力发电机组备用电源，首要作用是当风机发送主电源断电故障时，能够为变桨系统提供相应的能量使其将风机叶片顺桨至安全位置。该系统设计理论计算和动态仿真两个方面对系统所需能量进行精算。

1）理论计算

假定断电情况下，变桨收桨速度为7.5°/s，桨叶从0°位置回桨至安全位置即90°，则利用下面公式：

式中，E为桨叶从0°回到安全位置所需能量，kJ；T为变桨电机额定扭矩，N·m；W为变桨电机收桨时电机转速，r/min；t为桨叶从0°位置回桨至安全位置所需时间，s；η1为变频器效率；η2为电机效率。

通过上式计算，可以得到8215机型桨叶回桨一次所需能量为86kJ，根据《风力发电机组电动变桨技术规范》规定中对电池容量的规定，即满足三次紧急回桨的要求，可以得到基于纯铅电池的备用电源系统需要总的能量为258kJ。

该团队完成的我国首项自主创新的乙烯装置优化运行技术与软件研发，在国内乙烯行业全面推广应用，打破了我国乙烯行业先进控制与优化技术长期依赖国外引进的局面；在国内率先开展精对苯二甲酸装置全流程优化运行技术研究，取得了多项填补国内空白的独创性成果；完成了苯乙烯生产过程节能降耗运行优化技术项目，实现了生产过程高效催化剂、节能新工艺、优化运行技术的集成创新，共获授权专利35项，获2016年度上海市科技进步一等奖。

在世界经济格局瞬息万变的今天，美国对华政策不断更替、演变，中美关系也面临着极大的考验。中美贸易战中中国被迫进行贸易反制，如何在维护自身经济利益的同时，以平等互利为基础实现两国之间利益共赢、合作共赢，促进经济稳步发展，也成为当下值得我们思考的问题。

2）仿真计算

仿真计算是按照 GL相关载荷设计标准，以极端风速作为参考标准并利用下面公式：

式中，E为桨叶从0°回到安全位置所需能量，kJ；Ti为i时刻时变桨电机的扭矩值，N·m；Wi为i时刻时变桨电机的转速，r/min。

(2)C-E mistranslation of publicity materials of red tourism in Hunan Province will hinder Hunan Province from boosting its Red Tourism

该风力发电机组备用电源系统已经在甘肃某风场1.5MW双馈风力发电机组安装运行。通过对现场变桨进行断电紧急回桨实验来验证该备用电源系统性能，实验分成四部分：第一部分为充电测试；第二部分为从60°顺桨至安全位置；第三部分为从0°顺桨至安全位置；第四部分为运行统计。

根据GL相关载荷标准参数，仿真并计算得到其8215风力发电机组单次最大回桨能量需求为72.6kJ。

对比分析了现存的几类大型变压器运输监测方案，结合本项目的具体情况，确定了以下方案：本系统主要由控制台、通讯服务器、手机服务器、本地操作工具四部分构成，系统整体结构如图1。系统的前台包括显示界面和手机终端上的实时数据显示、历史数据查询和报警信息显示以及设置报警阈值，后台包括各部分连接和监权、数据采集解析、实时报警和数据库存储等。

通过对理论计算和仿真计算，选取最大能量值为纯铅电池变桨系统备用电源系统所需最小能量。

东北大学王超[5]在2009年也进行了“新型余热回收型铝电解槽的研究”，研究对电流密度在1 A/cm2左右的电解槽侧壁安装换热器的工作条件进行测试，并且找到了熔盐的流量、换热熔盐入口温度及进出口温差、换热功率等参数之间的变化规律，对进一步开展工业级余热回收型电解槽研究及设计打下了良好基础。

3.2 纯铅电池组设计

纯铅电池组设计是指两个方面，即电池数量和电池连接方式。而影响这两个方面的因素主要有以下3个方面的因素：①变桨驱动器直流母线电压的适应性；②纯铅电池组所需提供的能量；③结构布局。

本设计方案是针对的变桨驱动器直流母线电压为240V所设计的方案，所需能量按照3.1中得到纯铅电池备用电源系统所需能量为准，同时考虑到纯铅电池组将放置 760mm×600mm×350mm 的柜体中，因此选用单体为12V 5.2Ah的纯铅电池，数量为30节，采用串联形式组成额定电压为360V 5.2Ah的纯铅电池组。

3.3 柜体设计

综合本文第一节所述的目前铅酸蓄电池方案的不足，本设计采用以下设计优化。

相比之下，铅酸蓄电池备用电源系统的充电数据如图7所示。

图4 柜体示意图

2）柜体采用内循环风扇加热辐射的形式进行柜体加热，从而保证在满足柜体加热的同时做到柜体内温度均衡，不会出现局部过温现象（如图5所示）。

图5 加热器示意图

4 风场验证

对排名前3位作者的情况作简要总结:王成山,天津大学,主要研究方向为城市电网规划、分布式发电技术及微网、电力系统安全性分析等;李鹏,华北电力大学,主要研究方向为分布式电源并网发电与微网技术、电能质量分析、柔性配电技术、电力电子技术在智能电网中的应用等;赵波,浙江省电力公司,主要研究方向为分布式发电以及微网方向的技术等。

4.1 充电测试

通过对纯铅电池备用电源系统进行充电，相应的充电时间如图6所示。

[17] Helena Rytövuori, “Structures of Détente and Ecological Interdependence: Cooperation in the Baltic Sea Area for the Protection of Marine Environment and Living Resources,” Cooperation and Conflict, Vol. 15, No. 2 (June 1980), pp. 85-102.

图6 纯铅电池备用电源系统充电时间统计

根据图 6，经计算纯铅电池从放电完成到浮充状态（具备起机条件）时间为14.2min。

1）柜体采用上下两层设计，对单个纯铅电池采用独立卧槽设计，从而保证铅酸蓄电池间留有足够的空间用于空气流通（如图4所示）。

图7 铅酸蓄电池备用电源系统充电时间统计

根据图7经计算纯铅电池从放电完成到浮充状态（具备起机条件）时间为4∶16∶1。

大连大学[2]从本科培养目标出发，着重于高校汽车创新型人才的培养，及结合科研教学与企业技术岗位人才的需求，以汽车拆装实践课程为改革对象，在实训基地建设、课程内容、考核方式上进行探索：在实训基地建设改革方面，加强与企业和兄弟院校的合作并引入汽车维修中级工证的考核；在课程内容上引入虚拟技术，利用视频动画等多媒体手段，展示世界知名汽车生产商的总装过程，同时增加零部件的测绘检测内容；在考核方式上引入竞赛机制等。

通过图6和图7的比较可以看出，纯铅电池备用电源系统在充电时间比铅酸电池备用电源系统更快速充电的特性。

4.2 从60°回桨至安全位置结果

图8 风机桨叶从60°收桨至安全位置

图9 桨叶从60°回桨至安全位置时，电池电压变化情况

图10 桨叶从60°回桨至安全位置时，电池电流变化情况

通过以上数据分析可以得到以下结论：

当3个桨叶断电紧急回桨至60°时，电池电压从开始的388.8V DC降至384.19V DC，降低幅度为4.61V DC。

整个回桨过程中，消耗能量为0.0063Ah，占总能量比例约为0.12%，峰值功率为3.115kW。

4.3 从0°回桨至安全位置结果

图11 风机桨叶从0°回桨至安全位置

图12 桨叶从0°回桨至安全位置时，电池电压变化情况

图13 桨叶从0°回桨至安全位置时，电池电流变化情况

通过以上数据分析可以得到以下结论：

当3个桨叶断电紧急回桨至90°时，电池电压从开始的388.68V DC降至381.84V DC，降低幅度为6.84DC。

整个回桨过程中，消耗能量为0.0146Ah，占总能量比例约为0.28%，峰值功率为2.565kW。

从以上两个测试方案所得结论可以看出，基于该纯铅电池的风力发电机组备用电源系统能够完全满足风力发电机组变桨需求。

4.4 运行统计

该系统于2017年7月初在风机上运行，通过在风场3个月的运行，其故障列表见表1。

表1 纯铅电池备用电源系统运行故障记录

风机名 故障发生时间 故障持续时间 故障GS001 2017-08-28 12∶20∶46.000 0.108 电池接地故障GS001 2017-10-19 17∶14∶28.256 0.008 电池充电超时

与之相比铅酸蓄电池备用电源系统的运行时的故障列表见表2。

表2 铅酸蓄电池备用电源系统运行故障记录

风机名 故障号 发生时间 故障B5_01F 23961 2017.06.05 20∶23∶14 147：电池连续三次测试失败B5_01F 23980 2017.06.23 02∶29∶15 146：电池电压低于100V的持续时间超过1s或低于330V的持续时间超过20s B5_01F 23981 2017.06.23 03∶46∶01 146：电池电压低于100V的持续时间超过1s或低于330V的持续时间超过20s B5_01F 24047 2017.08.11 00∶04∶34 147：电池连续三次测试失败B5_01F 24050 2017.08.11 10∶00∶30 147：电池连续三次测试失败B5_01F 24053 2017.08.12 05∶20∶44 147：电池连续三次测试失败；299：备用B5_01F 24056 2017.08.12 05∶52∶07 147：电池连续三次测试失败

通过表1和表2的对比可以看出，在运行的3个月的时间内纯铅电池备用电源系统仅出现2次故障且故障时间较短，而铅酸蓄电池备用电源系统不仅出现4次故障，而且故障时间较长。因此，表明该系统能够降低风力发电机组电源相关故障。

5 结论

本文首先对目前风力发电机组变桨铅酸蓄电池备用电源系统的问题进行了详细的分析，并找到了问题的原因。然后基于问题的原因利用纯铅电池的优点设计出基于纯铅电池的风力发电机组备用电源系统，并将该系统进行机组测试，测试证明：该纯铅电池备用电源系统完全满足风力发电机组的变桨需求。同时该系统已在风机运行3个月的时间，期间未报出过任何问题。

根据以上描述可以说明，基于纯铅电池备用电源系统是解决目前铅酸蓄电池备用电源系统所出现的故障的手段之一，有利于降低风力发电机组故障率。

显然，这种聚合轴上的“选择”与“被选”揭示的是底本与述本之间潜在的且无法穷尽的替代之可能性。无论是底本中材料的取舍还是再现方式的“选择”，所最终呈现出来的述本都只露出冰山之一角。如果将底本与述本之间的“双轴关系”结合可能世界理论，则可以发现底本存在于无边无界的“可能世界”。而述本则是“三界”(实在世界、虚构世界、可能世界)混合所形成的文本形态。因此，从“跨世界通达”这一理论视角来看，“底本”指涉的是可能显现(但不一定显现)的可能世界之素材与再现方式集合。而“述本”指涉的是显现在“三界”之中的叙述文本。

参考文献

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