[發(fā)明專利]一種基于PLC的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711108461.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108061005A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥正美電源科技有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00;F03D7/04;F03D17/00;G05B19/042
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于PLC的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)，包括上位監(jiān)控模塊、PLC控制模塊、DSP數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊，該系統(tǒng)設(shè)置的通信模塊中以太網(wǎng)是工業(yè)以太網(wǎng)，具有工作穩(wěn)定性強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸速率快的優(yōu)點(diǎn)；整個(gè)系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，將DSP數(shù)據(jù)處理模塊和PLC控制模塊分布于以太網(wǎng)的控制層，使系統(tǒng)具有了良好的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算與控制能力，同時(shí)也有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于PLC的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

風(fēng)能的利用是一個(gè)涉人多種學(xué)科的綜合應(yīng)用體系，在這個(gè)體系中空氣動(dòng)力學(xué)、氣象學(xué)、 地理學(xué) 、結(jié)構(gòu)力學(xué)、機(jī)械與電氣 工程、材料科學(xué)都占據(jù)著重要的地位，而一個(gè)完善的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)就更是這些學(xué)科的綜合體現(xiàn)。風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的核心控制對(duì)象是風(fēng)輪機(jī)，而風(fēng)輪機(jī)一般都是工作在環(huán)境不可控的露天自然風(fēng)場(chǎng)當(dāng)中，環(huán)境因素復(fù)雜多變，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)受到風(fēng)輪機(jī)尾流、塔影、垂直風(fēng)速變化、偏航、葉片、槳距調(diào)節(jié)方式、運(yùn)行方式等多種因素的影響。這就造成了控制系統(tǒng)必須具有一定的復(fù)雜性才可以達(dá)到可靠性和安全性的基本要求。目前的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定性差，系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算與控制能力存在延遲現(xiàn)象，易造成系統(tǒng)的誤判，增加檢修成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于PLC的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于PLC的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)，包括上位監(jiān)控模塊、PLC控制模塊、DSP數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊，所述上位監(jiān)控模塊設(shè)置有監(jiān)控平臺(tái)，所述監(jiān)控平臺(tái)包括數(shù)據(jù)處理器、監(jiān)控面板，所述監(jiān)控面板設(shè)有上下兩個(gè)界面，所述上界面為監(jiān)控功能區(qū)，所述監(jiān)控功能區(qū)包括生產(chǎn)區(qū)域的動(dòng)態(tài)畫面及圖形顯示區(qū)、相應(yīng)區(qū)域的設(shè)備狀況、物流狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)的模擬顯示區(qū)、故障及時(shí)報(bào)警區(qū)，所述下界面為控制命令按鈕區(qū)，所述控制命令按鈕區(qū)設(shè)置有任務(wù)開(kāi)始命令、任務(wù)監(jiān)控操作命令、任務(wù)新增命令，上位監(jiān)控模塊連接PLC控制模塊，所述PLC控制模塊用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制，PLC控制模塊連接DSP數(shù)據(jù)處理模塊，所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接數(shù)據(jù)采集模塊，DSP數(shù)據(jù)處理模塊用于數(shù)據(jù)采集模塊傳送數(shù)據(jù)的計(jì)算并上傳給PLC控制模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元、整流設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元、逆變?cè)O(shè)備數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)有風(fēng)力機(jī)組的轉(zhuǎn)速采集電路、發(fā)電機(jī)的電壓采集電路、直流側(cè)電感的電壓和電流采集電路、網(wǎng)側(cè)的交流電壓采集電路及直流母線電壓采集電路，所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接控制模塊，所述控制模塊包括變槳距控制單元、偏航控制單元、并網(wǎng)控制單元。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述PLC控制模塊采用L35E型PLC，PLC控制模塊設(shè)置有四種工作狀態(tài)，所述PLC控制模塊的四種工作狀態(tài)包括運(yùn)行狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、停機(jī)狀態(tài)和緊急停機(jī)狀態(tài)，且PLC控制模塊設(shè)定有依據(jù)風(fēng)向風(fēng)速的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換判斷條件。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊采用TMS320F2812型芯片處理器，所述TMS320F2812型芯片處理器為32位定點(diǎn)數(shù)字訊號(hào)處理器，頻率為150 MHz，采用哈佛總線結(jié)構(gòu)，具有統(tǒng)一的存儲(chǔ)模式，支持96個(gè)外部中斷。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器、風(fēng)速傳感器、電壓傳感器、電流傳感器。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述變槳距控制單元設(shè)置有角度傳感器，用于檢測(cè)與調(diào)節(jié)槳距角。