[實用新型]一種直流變槳控制系統安全控制裝置

有效

• 申請號: 201721375355.4
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN207538974U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 林周泉;王慶峰;趙星星
• 申請（專利權）人: 浙江運達風電股份有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D17/00;F03D80/00;F03D9/25
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種直流變槳控制系統安全控制裝置，速度檢測模塊的檢測輸入端與變槳控制器的心跳信號數字量輸出端連接，速度檢測模塊包括用于判定心跳信號是否正常并選擇性地控制受控開關閉合或斷開的控制單元，手控開關與輸出繼電器K1的線圈串聯后與備用電源連接，速度檢測模塊的供電端與備用電源連接；輸出繼電器K1的常開觸點與中間繼電器K2線圈依次串接在EFC回路中；中間繼電器K2的常閉觸點與電池順槳回路繼電器K3的線圈串聯后與備用電源連接。本實用新型可以使變槳控制系統在控制器死機，滑環EFC信號短接不能斷開與通訊故障同時發生這兩種極端情況下仍然可以保證變槳電機控制槳葉回到安全位置，提高了變槳系統的安全性。

技術領域

本實用新型屬于風力發電機組控制領域，尤其涉及一種直流變槳控制系統安全控制方案。

背景技術

隨著風力發電機組安裝容量以及運行時間不斷增加，機組安全穩定運行的重要性受到越來越多的關注，甚至已經是業主以及整機廠商首要考慮的問題。槳葉在作為風力發電機組捕獲風能主要裝置的同時，也是風力發電機組最大的啟動剎車裝置。在大風情況下，若槳葉不能順槳收回，很有可能會導致風力發電機組超速運行，使發電機、齒輪箱等主要部件損壞，嚴重的可能導致機組火災，甚至機組倒塔，因此槳葉能否順槳回到安全位置直接關系到機組的安全。變槳控制系統作為控制槳葉轉動的直接裝置，能夠在風力發電機組需要停機時，控制槳葉順槳回到安全位置，從而保證機組安全，是其重要的功能。

直流變槳控制系統作為早期大批量應用的產品，其安全回路的設計只依賴單純的一路硬接線信號EFC(Emergency Feather Command) 控制回路切換進行電機直接順槳。當變槳控制系統檢測到自身內部故障時，將故障信息以通訊的方式傳給主控等待相應的處理指令，主控判斷故障后斷開變槳控制系統的EFC回路并下發安全位置命令給變槳控制系統。變槳控制系統檢測到EFC信號由高電平變為低電平，通過接觸器切換電機順槳回路，由驅動器變頻供電直接切換至后備電源蓄電池供電順槳。這種早期的設計思路，相對于目前機組的控制策略以及安全要求，暴露出一些弊端。由于現場滑環側EFC信號線短路、接錯或者短接時，唯一的硬件EFC信號將不能斷開，變槳側EFC信號一直為高電平，若主控與變槳之間的通訊失效，變槳將執行不了主控指令而無法順槳。導致機組超速運行影響機組安全。

發明內容

為了克服已有直流變槳控制系統的在控制器死機、滑環EFC信號短接不能斷開與通訊故障同時發生這兩種極端情況下無法保證變槳電機控制槳葉回到安全位置、安全性較低的不足，本實用新型提供了一種直流變槳控制系統安全控制裝置，可以使變槳控制系統在控制器死機，滑環EFC信號短接不能斷開與通訊故障同時發生這兩種極端情況下仍然可以保證變槳電機控制槳葉回到安全位置，提高了變槳系統的安全性。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種直流變槳控制系統安全控制裝置，所述安全控制裝置包括速度檢測模塊、后備電源、輸出繼電器K1、中間繼電器K2和電池順槳回路繼電器K3，所述速度檢測模塊的檢測輸入端與變槳控制器的心跳信號數字量輸出端連接，所述速度檢測模塊包括用于判定心跳信號是否正常并選擇性地控制受控開關閉合或斷開的控制單元，所述手控開關與輸出繼電器K1的線圈串聯后與所述后備電源連接，所述速度檢測模塊的供電端與所述后備電源連接；所述輸出繼電器K1的常開觸點與所述中間繼電器K2線圈依次串接在EFC回路中；所述中間繼電器K2的常閉觸點與所述電池順槳回路繼電器K3的線圈串聯后與所述后備電源連接。

進一步，所述后備電源為閥控式鉛酸蓄電池。

本實用新型的技術構思為：對于現有技術中的這種失效模式，核心問題在于主控和變槳之間的通訊是否正常，若能保證通訊失效的模式下也能執行槳葉順槳的話，這種失效模式的風險也就能徹底克服了。本實用新型提供一種直流變槳控制器失效模式下的安全順槳保護方案。