[實用新型]永磁變槳風力發電機組失電順槳控制系統

有效

• 申請號: 201220161000.6
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN202545111U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 袁煒;俞衛;張中偉;何雪松;葉余勝
• 申請（專利權）人: 上海致遠綠色能源有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 上海嘉和知識產權代理事務所(普通合伙) 31255
• 代理人: 楊嘉和;劉自珞

技術領域

本實用新型涉及風力發電機技術，特別是涉及一種對中功率的永磁變槳風力發電機組實施斷電保護的失電順槳控制系統。

背景技術

近些年來，隨著環境保護問題的重要性不斷突出，世界各國相繼開始發展新能源以替代逐漸枯竭且具有污染性的傳統能源。風能作為一種清潔可再生能源，以其巨大的開發潛力成為了取得綠色能源的一個重要途徑，因而風力發電機技術在近幾年呈現出突飛猛進的態勢。

目前市場上的水平軸風力發電機大多為多槳葉風輪系統，而具有實時變槳技術的多槳葉同步變槳風力發電機已逐步成為市場首選。在申請人之前提交的名稱為“多槳葉單驅同步變槳裝置”申請號為PCT/CN2011/079295國際專利申請的發明技術方案中，公開了一種多槳葉葉輪系統的同步變槳裝置。在申請人隨后提交的發明名稱為“一種永磁變槳風力發電機組的控制系統”的第201210008977.9號中國發明專利申請的發明技術方案中又公開了一種對具有上述同步變槳裝置的風力發電機實施同步變槳控制的控制系統，其控制系統包含自動變槳控制單元和智能控制單元。

具體地，上述的自動變槳控制單元包括一第一微型繼電器，用于使變槳電機順時針方向運行，從而通過同步變槳裝置的絲桿傳動機構和同步連桿機構帶動漿葉按第一方向圍繞槳葉回轉軸轉動；一第二微型繼電器，用于使變槳電機逆時針方向運行，從而帶動漿葉按第一方向的反向圍繞槳葉回轉軸轉動。上述的智能控制單元被設置為根據直流電壓檢測單元和直流電流檢測單元檢測出的直流輸出電壓和電流計算出風機當前轉速，從而根據預設的規則來確定槳葉需要調整的角度和方向，令上述自動變槳控制單元根據智能控制單元所確定的需要調整的角度和方向執行變槳，并通過上述技術方案使風力發電機組根據風速和實際運行的要求進行同步變槳，使風力發電機的輸出功率可實時地調整，從而實現風力發電機輸出功率的最大功率跟蹤。

然而，在控制電源非正常斷開后，常規的風力發電機組往往還繼續運轉而不受控制系統的控制，因而很容易造成負載損壞，同時也影響風力發電機組本身的使用壽命，并可能造成風輪飛車等重大事故。與市場上已有的風力發電機普遍存在的問題相同，上述發明申請中還尚未提出當風力發電機控制系統的電源突然中斷時，對風力發電機組進行失電順槳保護的技術方案。有鑒于此，確實亟待提出一種有效的技術方案來解決上述問題。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種改進的永磁變槳風力發電機組控制系統，具有失電順槳控制功能，能夠在風力發電機組的控制系統的電源意外斷開時，以直流控制電路對風力發電機組實施順槳停機的控制方式，對風力發電機組進行有效的失電保護，從而避免造成系統和負載的損壞以及重大事故的發生。

為實現上述發明目的，本實用新型所提供的一種永磁變槳風力發電機組失電順槳控制系統，其風力發電機組主要包括一風力發電機、一同步變槳裝置、以及控制系統，其中所述同步變槳裝置包括一同步變槳機構、一變槳電機以及一制動器；所述控制系統包括：

一整流單元，用于將風力發電機輸出的交流電整流為直流電輸出；

一市電電壓檢測單元，用于檢測市電電壓是否低于控制系統預設的電壓閾值，并在測得系統失電時向控制系統發出斷電信號；

一變槳保護單元，用于根據市電電壓來控制同步變槳裝置的操作；

一變槳驅動單元，包括一用于驅動變槳電機的變頻器和一電連接于所述變槳保護單元的輸出端的微型繼電器，所述微型繼電器的開關響應于市電斷電信號而可操作地切換于與所述變頻器連接或斷開的位置；

一失電順槳控制單元，包含一直流降壓模塊，其輸入端連接于整流單元的直流輸出端，其輸出端連接至變槳電機的制動器電源輸出端，可選擇地還包含一市電電壓檢測模塊；該直流降壓模塊響應于市電電壓檢測模塊檢測到的市電斷電信號而向變槳電機的制動器提供降壓的直流電使制動器保持釋放狀態；從而令所述變槳驅動單元的微型繼電器在制動器保持釋放的狀態下，響應于市電斷電信號而啟動變頻器驅動變槳電機令槳葉向迎風角90°方向轉動。