[发明专利]一种风电交流变桨控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种变桨控制系统，具体涉及的是一种风电交流变桨控制系统。

背景技术

随着不可再生能源在世界范围内面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生能源的关注和利用已日渐提升。其中，风力发电作为一种已经发展相对成熟的新能源开发技术，受到各国的广泛重视。

变桨控制系统是风力发电机组的核心部件之一，其主要功能是根据风力的大小来调节发电机组桨叶的角度，改变气流对桨叶的攻角，使风力发电机的输出功率能够根据风速的大小进行自动调节，保证风力发电机的输出效率最高，并且输出在额定功率以内。

目前，我国风力发电组的变桨系统多采用直流变桨系统，即变桨系统的驱动单元采用的是直流驱动器和直流电机。直流变桨系统普遍存在的问题是直流电机的功率密度小，成本高、维护麻烦等。当前，风力发电机组单位千瓦成本持续降低，在风力发电设备普降成本，提高性价比的大环境下，直流变桨系统的上述缺点也就更加突出了。

交流变桨系统的驱动单元采用交流电机和交流驱动器。交流电机结构简单、可靠耐用、成本低、维护方便，正好克服了直流电机的上述缺点。交流变桨系统在风电变桨系统中的应用也越来越广泛。相比直流变桨系统，交流变桨系统的缺点是，系统一旦发生故障，交流变桨系统不能利用变桨系统的后备直流电源（一般是蓄电池组或超级电容组）直接收桨，而直流变桨系统可以直接将后备直流电源加到直流电机上进行收桨。如何提高交流变桨系统的可靠性，是交流变桨系统发展的重中之重。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种风电交流变桨控制系统，使得变桨驱动器的上位机PLC发生故障，变桨器将暂不受PLC的控制，独立完成收桨功能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种风电交流变桨控制系统，包括PLC控制器和交流变桨驱动器，所述PLC控制器和所述交流变桨驱动器连接电源，所述交流变桨驱动器连接限位开关，所述交流变桨驱动器包括监测端口、速度给定模块、复位信号模块和反馈信号模块，所述PLC控制器连接所述监测端口、所述速度给定模块、所述复位信号模块和所述反馈信号模块。

本发明的有益效果是:

本发明设计新颖，结构简单，效果明显，实现了变桨驱动器对PLC工作状态的可靠检测，提高了交流变桨系统运行的可靠性。

附图说明

图1为整体结构图；

图2为流程图。

图中标号说明：1、PLC控制器，2、交流变桨控制器，3、限位开关，4、电源，5、监测端口，6、速度给定模块，7、复位信号模块，8、反馈信号模块。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1所示，一种风电交流变桨控制系统，包括PLC控制器1和交流变桨驱动器2，所述PLC控制器1和所述交流变桨驱动器2连接电源4，所述交流变桨驱动器2连接限位开关3，所述交流变桨驱动器2包括监测端口5、速度给定模块6、复位信号模块7和反馈信号模块8，所述PLC控制器1连接所述监测端口5、所述速度给定模块6、所述复位信号模块7和所述反馈信号模块8。

本发明的原理：

参照图2所示，系统工作时，PLC不间断地发送2HZ的脉冲信号到驱动器的监测端口,驱动器只要检测到这个状态信号就会执行所有控制端子PLC发来的命令,桨叶的限位开关信号不起作用。一旦PLC发生故障，这个状态信号将中断，这时驱动器将视所有的输入控制信号是无效的，限位开关信号同时起作用，驱动器将按照设定的转速进行收桨，限位开关位置信号到达后驱动器停止输出（收桨完成）。由于正常情况下，风机都是从桨叶的限位开关位置起机，因此， 限位开关信号还避免了系统起机时，驱动器和PLC存在时间竞争（PLC还没有运行起来导致变桨驱动器接受不到监测端口信号），而导致误判。