[發明專利]一種風力發電機組變槳系統的測試平臺

在審

• 申請號: 201510970080.8
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105424370A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 劉禹;吉天平;劉堯榮;龐家猛;許力偉;胡凱凱;顏毅斌;張堯倫;劉璐
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

技術領域

本發明主要涉及風力發電技術領域，特指一種風力發電機組變槳系統的測試平臺。

背景技術

隨著新能源的快速發展，風力發電越來越受到世界各國的廣泛關注。變槳系統作為風電機組的一個重要的執行部件，通過控制葉片的角度來控制風輪的轉速，進而控制風機的輸出功率，并通過空氣動力制動的方法使風機安全停機。變槳系統通常需要在風機整機吊裝完畢后，才能進行系統實際的響應特性及模擬各種故障的功能測試。這樣就給設備維護和系統改善帶來諸多不便，同時這樣的現場試驗也會給機組的整體安全性造成威脅。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、測試簡便、可模擬現場風場工況的風力發電機組變槳系統的測試平臺。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種風力發電機組變槳系統的測試平臺，包括控制單元、加載單元和電源單元，所述電源單元分別與控制單元和加載單元相連用于提供電源，所述控制單元與所述加載單元相連用于向加載單元發送加載命令，所述加載單元與被測變槳系統相連用于根據所述控制單元的加載命令向變槳系統施加載荷以模擬氣流的氣動載荷，所述控制單元與被測變槳系統相連用于向被測變槳系統發送控制命令，并根據加載單元和被測變槳系統的反饋信號對被測變槳系統進行分析測試。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述加載單元包括加載控制單元以及一臺以上的加載驅動件，所述加載驅動件與被測變槳系統的變槳電機一一對應相連，并且均與加載控制單元相連。

所述加載單元包括能量回饋模塊，用于吸收加載驅動件的能量。

所述加載單元的反饋信號包括加載驅動件的實際轉矩、實際溫度、實際電流以及實際位置信號。

所述控制單元向被測變槳系統發送的控制命令包括槳葉的給定位置信號以及給定變槳速度信號；所述被測變槳系統的反饋信號包括槳葉的實際位置信號以及實際變槳速度信號。

所述控制單元與被測變槳系統之間采用CANopen通訊；所述加載控制單元與加載驅動件之間采用CANopen通訊。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

本發明的風力發電機組變槳系統的測試平臺，能夠通過加載單元模塊現場氣動載荷對被測變槳系統進行加載，從而保證測試的精準性；另外本測試平臺可在風電機組出廠前進行相關測試，保證出廠產品的可靠性，減少了現場工作人員的工作量。

附圖說明

圖1為本發明的控制邏輯圖。

圖2為本發明的方框結構圖。

圖3為本發明的能量回饋模塊的具體應用結構示意圖。

圖4為本發明的各單元之間的通訊示意圖。

圖5為本發明的三相掉電試驗波形圖（變槳角度由0至90度）。

圖6為本發明的三相掉電試驗波形圖（變槳角度由90至0度）。

圖7為本發明的方波給定試驗波形圖。

圖中標號表示：1、控制單元；2、加載單元；21、加載控制單元；22、加載驅動件；23、能量回饋模塊；3、電源單元；4、變槳系統。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。

如圖1至圖7所示，本實施例的風力發電機組變槳系統的測試平臺，包括控制單元1、加載單元2和電源單元3，電源單元3分別與控制單元1和加載單元2相連用于給各單元提供電源，控制單元1與加載單元2相連用于向加載單元2發送加載命令，加載單元2與被測變槳系統4相連用于根據控制單元1的加載命令給變槳系統4施加載荷以模擬氣流的氣動載荷，控制單元1與被測變槳系統4相連用于向被測變槳系統4發送控制命令，并根據加載單元2和被測變槳系統4的反饋信號對被測變槳系統4進行分析測試。本發明的風力發電機組變槳系統4的測試平臺，能夠通過加載單元2模塊現場氣動載荷對被測變槳系統4進行加載，達到風機在風場的工況，從而保證測試的精準性；另外本測試平臺可在風電機組出廠前進行相關測試，保證出廠產品的可靠性，減少了現場工作人員的工作量。

如圖2所示，本實施例中，加載單元2包括加載控制單元21以及三臺加載驅動件22，加載驅動件22與被測變槳系統4的變槳電機一一對通過聯軸器對應相連，并且均與加載控制單元21相連，其中加載驅動件22均為加載電機，由對應的驅動器進行驅動，通過加載電機對變槳電機輸出軸施加扭矩，模擬變槳過程中氣流對槳葉的氣動載荷，即變槳系統4在帶載狀態下進行，從而使變槳系統4測試更為真實可靠。