[发明专利]一种风力发电变桨驱动器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术与风力发电技术的交叉领域，特别涉及一种风力发电变桨驱动器及方法。

背景技术

目前，在风力发电领域一般使用通用变频器，其用于风力发电变桨场合存在以下问题：

其不能针对风力发电机进行专用控制与保护。并且通用变频器尺寸偏大，不利于安装。并且通用变频器的过载能力一般2倍，而变桨系统属于频繁启动产品，频繁过载会降低可靠性。另外，通用变频器使用的电解电容，因此，一般5年左右即要更换电容。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可适用于风力发电系统的风力发电变桨驱动器及方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种风力发电变桨驱动器，包括控制单元和功率驱动单元，其中：

所述控制单元，接收主控端发起的桨叶电动机操作指令，并根据所述桨叶电动机操作指令以及桨叶电动机实际运行状态向所述功率驱动单元发起变桨控制指令，以及在检测到本风力发电变桨驱动器故障时，根据用户设置的风力发电变桨驱动器配置信息向所述功率驱动单元发起顺桨控制指令；

所述功率驱动单元，根据所述控制单元发起的变桨控制指令控制桨叶电动机进行变桨操作，根据所述控制单元发起的顺桨控制指令控制桨叶电动机进行顺桨操作，以及采集桨叶电动机实际运行状态的信号，并发送给所述控制单元。

较佳地，上述风力发电变桨驱动器中，所述控制单元，还通过现场总线接口向所述主控端上报桨叶电动机运行状态以及本风力发电变桨驱动器的工作状态。

较佳地，所述述控制单元，还获取外部信号，如果根据所获取的外部信号判断工作现场发生异常时，向所述功率驱动单元发起顺桨控制指令。

较佳地，所述功率驱动单元，根据所述控制单元发起的变桨控制指令控制桨叶电动机进行变桨操作指：

所述功率驱动单元，根据所述变桨控制指令，对强电进行整流、逆变和调理以控制桨叶电动机进行变桨操作。

所述功率驱动单元，根据所述控制单元发起的顺桨控制指令控制桨叶电动机进行变桨操作指：

所述功率驱动单元，根据所述顺桨控制指令，对强电进行整流、逆变和调理以控制桨叶电动机进行顺桨操作。

较佳地，所述风力发电变桨驱动器配置信息包括如下一种或几种：

电机参数信息、保护温度限值信息、顺桨速率信息。

本发明还公开了一种风力发电变桨驱动方法，包括：

风力发电变桨驱动器采集桨叶电动机实际运行状态的信号，根据所采集的桨叶电动机实际运行状态的信号以及从主控端接收到的桨叶电动机操作指令，控制桨叶电动机进行变桨操作；并在检测到本风力发电变桨驱动器故障时，根据用户设置的风力发电变桨驱动器配置信息控制桨叶电动机进行顺桨操作。

较佳地，上述方法中，所述风力发电变桨驱动器还通过现场总线接口向所述主控端上报桨叶电动机运行状态以及本风力发电变桨驱动器的工作状态。

较佳地，所述风力发电变桨驱动器，还获取外部信号，如果根据所获取的外部信号判断工作现场发生异常时，控制桨叶电动机进行顺桨操作。

较佳地，所述风力发电变桨驱动器控制桨叶电动机进行变桨操作指：

所述风力发电变桨驱动器根据所述变桨控制指令，对强电进行整流、逆变和调理以控制桨叶电动机进行变桨操作。

所述风力发电变桨驱动器控制桨叶电动机进行顺桨操作指：

所述风力发电变桨驱动器根据所述顺桨控制指令，对强电进行整流、逆变和调理以控制桨叶电动机进行顺桨操作。

较佳地，所述风力发电变桨驱动器配置信息包括如下一种或几种：

电机参数信息、保护温度限值信息、顺桨速率信息。

本发明的至少一个实施例内部集成PLC功能方便用户调试，并且增加了备电，可连续顺桨3次。另外，本发明实施例所提供的变频驱动器体积较小。同等功率下，只有西门子变频器1/3体积。

附图说明

图1为本实施例1中控制单元结构示意图；

图2为本实施例1中控制单元中的检测/保护电路示意图；

图3为本实施例1中控制单元中的编码器通讯电路示意图；

图4为本实施例1中功率控制模块结构示意图；

图5为本实施例1中软起电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例1

本实施例提供一种风力发电变桨驱动器，至少包括控制单元和功率驱动单元。