[發明專利]一種基于PLC的風力發電控制系統

在審

• 申請號: 201711108461.0
• 申請日: 2017-11-11
• 公開（公告）號: CN108061005A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 趙雨
• 申請（專利權）人: 合肥正美電源科技有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F03D7/04;F03D17/00;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于PLC的風力發電控制系統，其特征在于，包括上位監控模塊（1）、PLC控制模塊（2）、DSP數據處理模塊（3）、數據采集模塊（4）、控制模塊（5），所述上位監控模塊（1）設置有監控平臺，所述監控平臺包括數據處理器、監控面板，所述監控面板設有上下兩個界面，所述上界面為監控功能區，所述監控功能區包括生產區域的動態畫面及圖形顯示區、相應區域的設備狀況、物流狀態實時監控和動態的模擬顯示區、故障及時報警區，所述下界面為控制命令按鈕區，所述控制命令按鈕區設置有任務開始命令、任務監控操作命令、任務新增命令，上位監控模塊（1）連接PLC控制模塊（2），所述PLC控制模塊（2）用于對風力發電機組的控制，PLC控制模塊（2）連接DSP數據處理模塊（3），所述DSP數據處理模塊（3）連接數據采集模塊（4），DSP數據處理模塊（3）用于數據采集模塊（4）傳送數據的計算并上傳給PLC控制模塊（2），所述數據采集模塊（4）包括風力發電設備數據采集單元（41）、整流設備數據采集單元（42）、逆變設備數據采集單元（43），數據采集模塊（4）設有風力機組的轉速采集電路、發電機的電壓采集電路、直流側電感的電壓和電流采集電路、網側的交流電壓采集電路及直流母線電壓采集電路，所述DSP數據處理模塊（3）連接控制模塊（5），所述控制模塊（5）包括變槳距控制單元（51）、偏航控制單元（52）、并網控制單元（53）。

2.根據權利要求1所述的一種基于PLC的風力發電控制系統，其特征在于，所述PLC控制模塊（2）采用L35E型PLC，PLC控制模塊（2）設置有四種工作狀態，所述PLC控制模塊（2）的四種工作狀態包括運行狀態、待機狀態、停機狀態和緊急停機狀態，且PLC控制模塊（2）設定有依據風向風速的工作狀態轉換判斷條件。

3.根據權利要求1所述的一種基于PLC的風力發電控制系統，其特征在于，所述DSP數據處理模塊（3）采用TMS320F2812型芯片處理器，所述TMS320F2812型芯片處理器為32位定點數字訊號處理器，頻率為150 MHz，采用哈佛總線結構，具有統一的存儲模式，支持96個外部中斷。

4.根據權利要求1所述的一種基于PLC的風力發電控制系統，其特征在于，所述數據采集模塊（4）設置有轉速傳感器、風速傳感器、電壓傳感器、電流傳感器。

5.根據權利要求1所述的一種基于PLC的風力發電控制系統，其特征在于，所述變槳距控制單元（51）設置有角度傳感器，用于檢測與調節槳距角。

6.根據權利要求1所述的一種基于PLC的風力發電控制系統，其特征在于，所述風力發電系統設置有通信模塊，所述通信模塊設置有局部與整體兩種通信方式，所述局部通信采用CAN現場總線結構，所述整體通信采用工業以太網的方式，所述工業以太網包括設備層、控制層和信息層三層結構，所述設備層處于底層，控制層處于中間層，信息層處于上層，所述設備層設置有網絡交換機，用于CAN總線與工業以太網的數據傳遞，所述網絡交換機設置有3個1000M工業以太環網接口和10個100M工業以太環網接口，其中2個1000M以太網接口用于構建千兆以太網，另一個備用，所述控制層連接PLC控制模塊（2）與DSP數據處理模塊（3），由100M以太網將數據傳送至PLC控制模塊（2）及DSP數據處理模塊（3）中進行現場數據的處理，所述信息層采用TCP／IP協議，將從控制層傳來的信息傳送至上位機監控系統。

7.根據權利要求1所述的一種基于PLC的風力發電控制系統，其特征在于，所述風力發電系統設置有報警裝置及故障制動電阻。