專利名稱：風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著不可再生能源在世界范圍內(nèi)面臨枯竭的窘境，為滿足工業(yè)化生產(chǎn)和人類生活所需，人們對太陽能、風(fēng)力、水力這些可再生能源的關(guān)注和利用已日漸提升。其中，風(fēng)力發(fā)電作為一種已經(jīng)發(fā)展相對成熟的新能源開發(fā)技術(shù)，受到各國的廣泛重視。變槳控制系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機組的核心部件之一，其主要功能是根據(jù)風(fēng)力的大小來調(diào)節(jié)發(fā)電機組槳葉的角度，改變氣流對槳葉的攻角，使風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率能夠根據(jù)風(fēng)速的大小進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，保證風(fēng)力發(fā)電機的輸出效率最高，并且輸出在額定功率以內(nèi)。目前，我國風(fēng)力發(fā)電組的變槳系統(tǒng)多采用直流變槳系統(tǒng)，即變槳系統(tǒng)的驅(qū)動單元采用的是直流驅(qū)動器和直流電機。直流變槳系統(tǒng)普遍存在的問題是直流電機的功率密度小，成本高、維護(hù)麻煩等。當(dāng)前，風(fēng)力發(fā)電機組單位千瓦成本持續(xù)降低，在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備普降成本，提高性價比的大環(huán)境下，直流變槳系統(tǒng)的上述缺點也就更加突出了。交流變槳系統(tǒng)的驅(qū)動單元采用交流電機和交流驅(qū)動器。交流電機結(jié)構(gòu)簡單、可靠耐用、成本低、維護(hù)方便，正好克服了直流電機的上述缺點。交流變槳系統(tǒng)在風(fēng)電變槳系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛。相比直流變槳系統(tǒng)，交流變槳系統(tǒng)的缺點是，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，交流變槳系統(tǒng)不能利用變槳系統(tǒng)的后備直流電源(一般是蓄電池組或超級電容組)直接收槳，而直流變槳系統(tǒng)可以直接將后備直流電源加到直流電機上進(jìn)行收槳。如何提高交流變槳系統(tǒng)的可靠性，是交流變槳系統(tǒng)發(fā)展的重中之重。風(fēng)電變槳系統(tǒng)一般都包括一個主控單元和三個執(zhí)行單元。主控單元的核心部件是PLC及其模塊組，PLC是整個變槳系統(tǒng)的大腦和指揮中心。三個執(zhí)行單元的核心部件是變槳驅(qū)動器，在直流變槳系統(tǒng)和交流變槳系統(tǒng)中，變槳驅(qū)動器分別采用直流驅(qū)動器和交流驅(qū)動器。正常情況下，變槳系統(tǒng)的工作過程是PLC根據(jù)槳葉的實際位置和目標(biāo)位置規(guī)劃出變槳電機的速度曲線，速度曲線通過模擬量形式發(fā)送到變槳驅(qū)動器的模擬采樣端口，變槳驅(qū)動器根據(jù)PLC發(fā)來的速度給定曲線驅(qū)動變槳電機速度閉環(huán)運行，使槳葉快速到達(dá)目標(biāo)位置。在直流變槳系統(tǒng)中，一旦PLC發(fā)生故障，系統(tǒng)會自動起動安全鏈緊急收槳回路把后備直流電源直接加到直流電機上進(jìn)行收槳。交流變槳系統(tǒng)顯然無法實現(xiàn)此功能(后備直流電源無法直接給交流電機供電)，這樣交流變槳系統(tǒng)就缺少了一個重要的安全點，降低了安全系數(shù)。

實用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型的目的是提出一種安全、穩(wěn)定的風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)。本實用新型的目的將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)—種風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，包括PLC控制器和交流驅(qū)動器，所述PLC控制器
3上集成有模擬量輸出模塊和數(shù)字量輸入模塊；所述交流驅(qū)動器上設(shè)有速度給定輸入端和狀態(tài)信號輸出端；所述模擬量輸出模塊與所述速度給定輸入端連接，所述狀態(tài)信號輸出端與所述數(shù)字量輸入模塊之間通過第一繼電器連接，所述第一繼電器與一 24V共用電源連接， 所述PLC控制器上還集成有第一數(shù)字量輸出模塊，所述交流驅(qū)動器上設(shè)有PLC心跳檢測端口，所述第一數(shù)字量輸出模塊與PLC心跳檢測端口連接；所述交流驅(qū)動器上設(shè)有位置檢測端口，所述位置檢測端口通過第二繼電器與限位開關(guān)連接，所述第二繼電器與所述24V共用電源連接。優(yōu)選的，上述的風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，其中所述PLC控制器上還集成有第二數(shù)字量輸出模塊和第三數(shù)字量輸出模塊；所述交流驅(qū)動器上設(shè)有復(fù)位信號輸入端和運行使能信號輸入端；所述第二數(shù)字量輸出模塊與所述復(fù)位信號輸入端之間通過第三繼電器連接傳輸復(fù)位信號，所述第三數(shù)字量輸出模塊與所述運行使能信號輸入端之間通過第四繼電器連接傳輸運行使能信號，所述第三繼電器和第四繼電器分別與所述24V共用電源連接。本實用新型提供了一種風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，增加了 PLC心跳檢測端口和槳葉的限位開關(guān)的位置檢測端口，解決PLC故障時交流變槳系統(tǒng)的收槳問題，提高了交流變槳系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性，為交流變槳系統(tǒng)替代直流變槳系統(tǒng)提供技術(shù)保障，滿足了風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)應(yīng)用的要求。以下便結(jié)合實施例附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步的詳述，以使本實用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。

圖1是本實用新型實施例1的電路示意圖；圖2是本實用新型實施例1的工作流程圖。
具體實施方式
實施例1本實施例的一種風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，包括PLC控制器和交流驅(qū)動器，PLC控制器上集成有模擬量輸出模塊2和數(shù)字量輸入模塊4 ；交流驅(qū)動器上設(shè)有速度給定輸入端7和狀態(tài)信號輸出端9 ；模擬量輸出模塊2與速度給定輸入端7連接， 狀態(tài)信號輸出端9與數(shù)字量輸入模塊4之間通過第一繼電器KMl連接，第一繼電器KMl與 24V共用電源連接，PLC控制器上還集成有第一數(shù)字量輸出模塊1，交流驅(qū)動器上設(shè)有PLC心跳檢測端口 6，第一數(shù)字量輸出模塊1與PLC心跳檢測端口 6連接；交流驅(qū)動器上設(shè)有位置檢測端口 11，位置檢測端口 11通過第二繼電器KM2與限位開關(guān)連接，第二繼電器KM2與MV 共用電源連接。PLC控制器上還集成有第二數(shù)字量輸出模塊3和第三數(shù)字量輸出模塊5 ；交流驅(qū)動器上設(shè)有復(fù)位信號輸入端8和運行使能信號輸入端10 ；第二數(shù)字量輸出模塊3與復(fù)位信號輸入端8之間通過第三繼電器KM3連接傳輸復(fù)位信號，第三數(shù)字量輸出模塊5與運行使能信號輸入端10之間通過第四繼電器KM4連接傳輸運行使能信號，第三繼電器KM3和第四繼電器KM4分別與24V共用電源連接。本實施例工作時，PLC不間斷地發(fā)送2HZ的脈沖信號到交流驅(qū)動器的PLC心跳檢測端口 6 (PLC-heartbeat)，交流驅(qū)動器只要檢測到這個狀態(tài)信號就會執(zhí)行從PLC發(fā)來的所有控制端子的命令，槳葉的限位開關(guān)(Limit switch)信號不起作用。如果變槳驅(qū)動器的上位機PLC發(fā)生故障，這個2HZ的脈沖信號將中斷，這時交流驅(qū)動器將視所有的輸入控制信號是無效的，Limit switch位置信號同時起作用，交流驅(qū)動器將按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行收槳，獨立完成收槳功能，Limit switch位置信號到達(dá)后交流驅(qū)動器停止輸出(收槳完成)。由于正常情況下，風(fēng)機都是從槳葉的限位開關(guān)位置起機，因此，Limit switch位置信號還避免了系統(tǒng)起機時，交流驅(qū)動器和PLC存在時間競爭(PLC還沒有運行起來導(dǎo)致變槳驅(qū)動器接受不到PLC-heartbeat信號)而導(dǎo)致的誤判。本實施例提供了一種風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，增加了 PLC心跳檢測端口 6和槳葉的限位開關(guān)的位置檢測端口 11，解決PLC故障時交流變槳系統(tǒng)的收槳問題，提高了交流變槳系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性，為交流變槳系統(tǒng)替代直流變槳系統(tǒng)提供技術(shù)保障，滿足了風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)應(yīng)用的要求。本實用新型尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，包括PLC控制器和交流驅(qū)動器，所述PLC控制器上集成有模擬量輸出模塊和數(shù)字量輸入模塊；所述交流驅(qū)動器上設(shè)有速度給定輸入端和狀態(tài)信號輸出端；所述模擬量輸出模塊與所述速度給定輸入端連接，所述狀態(tài)信號輸出端與所述數(shù)字量輸入模塊之間通過第一繼電器連接，所述第一繼電器與一 24V共用電源連接， 其特征在于所述PLC控制器上還集成有第一數(shù)字量輸出模塊，所述交流驅(qū)動器上設(shè)有PLC 心跳檢測端口，所述第一數(shù)字量輸出模塊與PLC心跳檢測端口連接；所述交流驅(qū)動器上設(shè)有位置檢測端口，所述位置檢測端口通過第二繼電器與限位開關(guān)連接，所述第二繼電器與所述24V共用電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，其特征在于所述PLC控制器上還集成有第二數(shù)字量輸出模塊和第三數(shù)字量輸出模塊；所述交流驅(qū)動器上設(shè)有復(fù)位信號輸入端和運行使能信號輸入端；所述第二數(shù)字量輸出模塊與所述復(fù)位信號輸入端之間通過第三繼電器連接傳輸復(fù)位信號，所述第三數(shù)字量輸出模塊與所述運行使能信號輸入端之間通過第四繼電器連接傳輸運行使能信號，所述第三繼電器和第四繼電器分別與所述24V共用電源連接。
專利摘要本實用新型揭示了一種風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，包括PLC控制器和交流驅(qū)動器，所述PLC控制器上集成有模擬量輸出模塊和數(shù)字量輸入模塊；所述交流驅(qū)動器上設(shè)有速度給定輸入端和狀態(tài)信號輸出端；所述PLC控制器上還集成有一第一數(shù)字量輸出模塊，所述交流驅(qū)動器上設(shè)有PLC心跳檢測端口，所述第一數(shù)字量輸出模塊與PLC心跳檢測端口連接；所述交流驅(qū)動器上設(shè)有位置檢測端口，所述位置檢測端口通過第二繼電器與限位開關(guān)連接，所述第二繼電器與24V共用電源連接。本實用新型提供了一種風(fēng)電交流變槳收槳控制系統(tǒng)，提高了交流變槳系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性。
文檔編號F03D7/00GK202228276SQ20112040213
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者傅建民, 尤林森 申請人:蘇州能健電氣有限公司