[發明專利]風電交流變槳收槳控制系統

無效

• 申請號: 201110321029.6
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN103061976A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 傅建民;尤林森
• 申請（專利權）人: 蘇州能健電氣有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于風力發電領域，尤其涉及一種風電交流變槳收槳控制系統。

背景技術

隨著不可再生能源在世界范圍內面臨枯竭的窘境，為滿足工業化生產和人類生活所需，人們對太陽能、風力、水力這些可再生能源的關注和利用已日漸提升。其中，風力發電作為一種已經發展相對成熟的新能源開發技術，受到各國的廣泛重視。

變槳控制系統是風力發電機組的核心部件之一，其主要功能是根據風力的大小來調節發電機組槳葉的角度，改變氣流對槳葉的攻角，使風力發電機的輸出功率能夠根據風速的大小進行自動調節，保證風力發電機的輸出效率最高，并且輸出在額定功率以內。目前，我國風力發電組的變槳系統多采用直流變槳系統，即變槳系統的驅動單元采用的是直流驅動器和直流電機。直流變槳系統普遍存在的問題是直流電機的功率密度小，成本高、維護麻煩等。當前，風力發電機組單位千瓦成本持續降低，在風力發電設備普降成本，提高性價比的大環境下，直流變槳系統的上述缺點也就更加突出了。交流變槳系統的驅動單元采用交流電機和交流驅動器。交流電機結構簡單、可靠耐用、成本低、維護方便，正好克服了直流電機的上述缺點。交流變槳系統在風電變槳系統中的應用也越來越廣泛。相比直流變槳系統，交流變槳系統的缺點是，系統一旦發生故障，交流變槳系統不能利用變槳系統的后備直流電源(一般是蓄電池組或超級電容組)直接收槳，而直流變槳系統可以直接將后備直流電源加到直流電機上進行收槳。如何提高交流變槳系統的可靠性，是交流變槳系統發展的重中之重。

風電變槳系統一般都包括一個主控單元和三個執行單元。主控單元的核心部件是PLC及其模塊組，PLC是整個變槳系統的大腦和指揮中心。三個執行單元的核心部件是變槳驅動器，在直流變槳系統和交流變槳系統中，變槳驅動器分別采用直流驅動器和交流驅動器。正常情況下，變槳系統的工作過程是：PLC根據槳葉的實際位置和目標位置規劃出變槳電機的速度曲線，速度曲線通過模擬量形式發送到變槳驅動器的模擬采樣端口，變槳驅動器根據PLC發來的速度給定曲線驅動變槳電機速度閉環運行，使槳葉快速到達目標位置。在直流變槳系統中，一旦PLC發生故障，系統會自動起動安全鏈緊急收槳回路：把后備直流電源直接加到直流電機上進行收槳。交流變槳系統顯然無法實現此功能(后備直流電源無法直接給交流電機供電)，這樣交流變槳系統就缺少了一個重要的安全點，降低了安全系數。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種安全、穩定的風電交流變槳收槳控制系統。

本發明的目的將通過以下技術方案得以實現：

一種風電交流變槳收槳控制系統，包括PLC控制器和交流驅動器，所述PLC控制器上集成有模擬量輸出模塊和數字量輸入模塊；所述交流驅動器上設有速度給定輸入端和狀態信號輸出端；所述模擬量輸出模塊與所述速度給定輸入端連接，所述狀態信號輸出端與所述數字量輸入模塊之間通過第一繼電器連接，所述第一繼電器與一24V共用電源連接，所述PLC控制器上還集成有第一數字量輸出模塊，所述交流驅動器上設有PLC心跳檢測端口，所述第一數字量輸出模塊與PLC心跳檢測端口連接；所述交流驅動器上設有位置檢測端口，所述位置檢測端口通過第二繼電器與限位開關連接，所述第二繼電器與所述24V共用電源連接。

優選的，上述的風電交流變槳收槳控制系統，其中：所述PLC控制器上還集成有第二數字量輸出模塊和第三數字量輸出模塊；所述交流驅動器上設有復位信號輸入端和運行使能信號輸入端；所述第二數字量輸出模塊與所述復位信號輸入端之間通過第三繼電器連接傳輸復位信號，所述第三數字量輸出模塊與所述運行使能信號輸入端之間通過第四繼電器連接傳輸運行使能信號，所述第三繼電器和第四繼電器分別與所述24V共用電源連接。

本發明提供了一種風電交流變槳收槳控制系統，增加了PLC心跳檢測端口和槳葉的限位開關的位置檢測端口，解決PLC故障時交流變槳系統的收槳問題，提高了交流變槳系統應用的可靠性，為交流變槳系統替代直流變槳系統提供技術保障，滿足了風電交流變槳系統應用的要求。

以下便結合實施例附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的電路示意圖；

圖2是本發明實施例1的工作流程圖。

具體實施方式

實施例1