[实用新型]兆瓦级风力发电机组变桨控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组桨叶方位角调节器，特别是一种兆瓦级风力发电机组变桨控制装置，属于风力发电控制技术领域。 

背景技术

随着风电产业的飞速发展，兆瓦级风力发电机组已成为行业的主力机型，其普遍采用变桨系统对风电机组实施变桨距控制。兆瓦级风力发电机组变桨系统在相关专利文献中已有报导，如专利号为CN200820233826.2的“风力发电机组变桨系统控制装置”公开了一种风力发电机组变桨系统控制装置，但该装置在使用中存在以下问题：风机运行过程中，桨叶的空间方位角在不断变化，对桨叶调节采用统一的桨角给定，将导致风机的风轮产生轴向振荡，轴向振荡直接影响机组的载荷受力，从而影响到机组的运行寿命；机组对变桨的控制依赖于机舱主控，一旦机舱主控与变桨系统通讯故障，没能将超速信号发送到变桨系统，机舱超速继电器没能及时断开机组安全链，风机无法正常刹车停机，将对风电机组造成超速飞车的灾难性事故。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种兆瓦级风力发电机组变桨控制装置，解决了现有技术存在的影响机组的运行寿命和安全运行等问题，其结构设计合理，变桨控制准确，实时监测桨距角调节，在保证风机稳定输出功率的同时，消除风电机组风轮运行的轴向振动，增加机组安全链的保护环节，有效地提升风电机组超速保护能力，使风电机组的运行更加可靠、稳定。   

本实用新型所采用的技术方案是：该兆瓦级风力发电机组变桨控制装置包括机舱控制器及其通过总线通讯的由变桨主控柜、变桨伺服控制柜、变桨电池柜、变桨电机、动力电缆和信号电缆组成的变桨控制系统，其技术要点是：所述变桨控制系统中以包含通过信号电缆连接的变桨控制器和独立监测装置的变桨主控柜作为变桨主控单元，并由第一变桨电池柜、第一伺服控制柜、第一变桨电机组成第一个桨叶的变桨执行单元；第二变桨电池柜、第二伺服控制柜、第二变桨电机组成第二个桨叶的变桨执行单元，第三变桨电池柜、第三伺服控制柜、第三变桨电机组成第三个桨叶的变桨执行单元；所述机舱控制器通过总线通讯将统一的桨角给定值发送到变桨控制器；所述变桨主控柜通过动力电缆和信号电缆分别与三个桨叶的所述变桨执行单元连接，并发送独立变桨信号给相应的所述第一、第二和第三伺服控制柜。 

所述变桨主控柜内的独立监测装置通过模拟量输出通道将三个桨叶的方位角信号和风轮的转速信号发送给所述变桨控制器，通过基于桨叶方位角信号的变桨控制算法对统一的桨角给定值进行独立变桨运算，对统一的桨角给定值进行调整后，通过模拟量输出通道，同步发送到所述第一、第二和第三伺服控制柜，分别驱动所述第一、第二和第三变桨电机完成桨角调节动作。 

所述变桨主控柜内的变桨控制器和独立监测装置分别与所述第一、第二和第三伺服控制柜组成机组安全链。 

所述变桨主控柜内的独立监测装置的供电，由不间断供电的所述第一变桨电池柜提供。 

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型的变桨控制系统中以包含变桨控制器和独立监测装置的变桨主控柜作为变桨主控单元，并由三个变桨电池柜、三个伺服控制柜、三个变桨电机组成三个桨叶的变桨执行单元，机舱控制器通过总线通讯将统一的桨角给定值发送到变桨控制器，变桨主控柜分别与三个桨叶的变桨执行单元连接，并发送独立变桨信号给相应的三个伺服控制柜，所以其结构设计合理，变桨控制准确，能够实现实时监测桨距角调节。特别是在变桨主控柜中加入了独立监测装置，一方面可以实现风机独立变桨的参数整定，使风机实现独立变桨功能，在保证风机稳定输出功率的同时，消除了风电机组风轮运行的轴向振动，；另一方面利用能够实现不间断供电的电池柜向独立监测装置供电，增加了机组安全链的保护环节，有效地提升了风机的超速保护能力，使风电机组的运行更加可靠、稳定。因此，本实用新型解决了现有技术存在的影响机组的运行寿命和安全运行等问题。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的一种结构框图。 

图2是本实用新型的控制算法原理示意图。 

具体实施方式