【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，尤其是一種風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)變流器一體化控制拓?fù)洹?/p>

【背景技術(shù)】

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，要用到風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)變流器兩個關(guān)鍵設(shè)備，目前風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)變流器為不同的生產(chǎn)商，要采用分立式控制，由于其兩者供應(yīng)和提供服務(wù)的生產(chǎn)商不同，且風(fēng)機(jī)主機(jī)側(cè)和變流器側(cè)在技術(shù)上都存在極高的保密性，雙方在技術(shù)談判的過程中都比較謹(jǐn)慎保守，因此風(fēng)機(jī)與變流器的對接要經(jīng)過一段很長的磨合期，后期的試驗周期也很長；分立式控制，需要兩級或多級控制系統(tǒng)，其成本較高，控制復(fù)雜，缺乏系統(tǒng)性；另外，由于風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)變流器的設(shè)備的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，分散布局，占地面積大，多重施工裝配耗時，增加了人力成本；多平臺開發(fā)，透明度差，出現(xiàn)問題時，需要多方聯(lián)絡(luò)，解決問題的效率低，也需要投入大量的人力、物力和財力來解決各自的開發(fā)、測試及產(chǎn)業(yè)化等存在的問題，提高了風(fēng)機(jī)主機(jī)的運(yùn)行成本，加大了風(fēng)機(jī)主機(jī)運(yùn)營商的管理難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)和變流器一體化控制拓?fù)?，即對電控系統(tǒng)的控制程序與變流器的算法程序兩者集成到一個主控制器中，實(shí)現(xiàn)程序集中，統(tǒng)一開發(fā)平臺和一體化管理，解決多控制器及其接口匹配與訂制問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)變流器一體化控制拓?fù)?，包括控制風(fēng)機(jī)所有部件協(xié)調(diào)工作的主控制器；所述主控制器上連接有風(fēng)機(jī)變流器柜和風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)；所述風(fēng)機(jī)變流器柜包括風(fēng)機(jī)變流器，風(fēng)機(jī)變流器用于將不斷變化的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為頻率、電壓恒定的交流電，并匯入電網(wǎng)，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定可靠并網(wǎng)運(yùn)行；所述風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)包括有用于負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)塔筒靠近地面這部分電氣設(shè)備控制的塔基電氣控制器，用于負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)部電氣設(shè)備控制及驅(qū)動偏航的機(jī)艙偏航電氣控制器，用于負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)輪轂內(nèi)這部分電氣設(shè)備控制及驅(qū)動變槳的輪轂變槳電氣控制器；所述主控制器與風(fēng)機(jī)變流器之間及主控制器與風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)之間采用一致的通信協(xié)議進(jìn)行信息交互，該通信協(xié)議為Profinet，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線標(biāo)準(zhǔn)，可為自動化通信領(lǐng)域提供一個完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，其支持星形、總線形和環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可減少布線費(fèi)用，并保證高度的可用性和靈活性，以及保證不同制造商設(shè)備之間的兼容性；所述風(fēng)機(jī)變流器的算法程序及風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)的控制程序都集成在主控制器上，因此，所述主控制器可以同時實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)的控制，又可以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)變流器的控制，實(shí)現(xiàn)程序集中在一個主控制器上，統(tǒng)一開發(fā)平臺和一體化控制管理，解決多控制器接口匹配與訂制問題；所述主控制器采用西門子公司的運(yùn)動控制單元Simotion?P320，該運(yùn)動控制單元的CPU功能強(qiáng)大，電控系統(tǒng)的控制邏輯與變流器的算法均可在Simotion?P320中編寫程序?qū)崿F(xiàn)，保證電控與變流的控制具有良好的協(xié)同性和高效率。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括塔架和安裝在塔架頂端的主機(jī)及與主機(jī)連接的葉輪，所述主機(jī)包括安裝在其內(nèi)部的機(jī)艙偏航電氣控制器和安裝靠近葉輪的輪轂變槳電氣控制器，所述風(fēng)機(jī)變流器柜及塔基電氣控制器一體化安裝于塔架近地端的塔架底部，使風(fēng)機(jī)變流器柜和塔基電氣控制柜結(jié)構(gòu)布局更加緊湊，施工及維護(hù)更方便。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對電控系統(tǒng)的控制程序與變流器的算法程序兩者集成到一個主控制器中，使其程序集中在主控制器上，統(tǒng)一了開發(fā)平臺和一體化控制管理，解決了多控制器及其接口匹配與訂制問題，縮短了其對接時間，加快推出產(chǎn)品；塔基電氣控制柜與風(fēng)機(jī)變流器柜一體化結(jié)構(gòu)布局，裝配簡單，施工容易，也為風(fēng)機(jī)主機(jī)運(yùn)營商節(jié)省了不必要的成本。

【附圖說明】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中：

圖1為本發(fā)明的拓?fù)涫疽鈭D。

圖2為本發(fā)明所應(yīng)用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明的拓?fù)涫疽鈭D，一種風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)變流器一體化控制拓?fù)?，包括控制風(fēng)機(jī)所有部件協(xié)調(diào)工作的主控制器1，所述主控制器1上連接有風(fēng)機(jī)變流器柜2和風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)3，主控制器1對接收來自于風(fēng)機(jī)變流器柜2和風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)3的信息反饋，進(jìn)行有序分析計算，并向相應(yīng)的控制系統(tǒng)發(fā)出指令，相應(yīng)的控制系統(tǒng)則向相應(yīng)的機(jī)構(gòu)發(fā)出執(zhí)行動作的指令，以保證風(fēng)機(jī)主機(jī)的高效率運(yùn)行，主控制器1采用西門子公司的運(yùn)動控制單元Simotion?P320，該運(yùn)動控制單元的CPU功能強(qiáng)大，電控系統(tǒng)的控制程序與變流器的算法程序集成在運(yùn)動控制單元Simotion?P320上，保證電控與變流的控制具有良好的協(xié)同性和高效率。