[实用新型]风力发电控制器

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种风力发电控制器，具体是控制风力发电设备充电/供电的风力发电控制器，其包括作为核心处理元件的处理器。

(二)背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴藏量巨大，全球风能资源总量约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW。中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦，开发利用潜力巨大。风力发电是将风能首先转化为机械能，再将机械能转化为电能，它主要由风轮、变速箱、发电机、偏移装置和控制系统组成，其中控制器需要根据风向、风力密度调整发电机及偏移装置的工作状态，进而获得比较高的发电效率。

不过现在的发电控制器主要限于风力发电状态的监控，并据此调整电池的充放电，并提供一定的保护策略，但其监控运行参数少，使得一些控制无法获得控制依据，使风力发电设备运行安全性和经济性相对较差。

(三)发明内容

因此，本实用新型针对现有技术的上述缺陷，提供了一种集成度高，监控域广，运行安全可靠的风力发电控制器。

本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型风力发电控制器，包括作为核心处理元件的处理器，其特征在于其进一步包括与所述处理器连接的：

现场设备一次元件模拟量、开关量输入电路，用于获取现场设备运行状态信息；

现场设备控制量输出电路，用于依据处理器对上述的现场设备状态信息的处理，控制逆变器和直流使用设备的功率限制值，同时控制逆变器工作。

根据本实用新型技术方案的风力发电控制器应用处理器提供的端口全方位的监控风力发电设备现场运行状态信息，并据此控制风力发电设备的运行状态，监控域广，设备安全运行系数高。另外，本方案主要利用处理器提供的端口与现场设备控制或者运行状态获取器件连接，集成度高。

上述风力发电控制器，所述处理器用于连接所述一次元件的接口至少包括：多路模拟量输入端口，用于获取主电池电压、充电电流、放电电流及其温度，以及风能充电电压和逆变器电流，风向及偏差；多路开关量输入端口，用于充电电源检测，逆变器、主电池运行状态检测，以及控制状态的启动、停止和保护；多路开关量输出端口，用于充电电源的选择，逆变工作启停控制，主电池的充、放电控制，以及跟踪与保护控制。

所述处理器用于连接所述一次元件的接口还包括多路PWM端口，以用于大功率开关电路的控制，给主电池充电、过载、短路保护和工作状态监测。

所述控制电路主要包括风机的偏航或卸荷，以及跟踪和保护。

所述处理器还连接有人机界面，且该人机界面包括显示器和输入设备。

所述处理器还设有串行接口、并行接口和无线通讯接口。

所述处理器接有不掉电的带有万年历的时钟电路。

所述时钟电路通过I2C接口接入处理器。

所述处理器设有以支持TCP/IP协议的网络接口，并设有一个支持DeviceNet协议的CAN端口。

(四)附图说明

图1为本实用新型风力发电控制器实施例的原理框图。

(五)具体实施方式

下面结合说明书附图队本实用新型的技术方案作进一步的描述：

参照说明附图1，风力发电控制器，包括作为核心处理元件的处理器，其特征在于其进一步包括与所述处理器连接的：

现场设备一次元件模拟量、开关量输入电路，用于获取现场设备运行状态信息；

现场设备控制量输出电路，用于依据处理器对上述的现场设备状态信息的处理，控制逆变器和直流使用设备的功率限制值，同时控制逆变器工作。

所述处理器用于连接所述一次元件的接口至少包括：

多路模拟量输入端口，用于获取主电池电压、充电电流、放电电流及其温度，以及风能充电电压和逆变器电流，风向及偏差，从而获取上述模拟量信息，便于对主电池的控制；

多路开关量输入端口，用于充电电源检测，逆变器、主电池运行状态检测，以及控制状态的启动、停止和保护；

多路开关量输出端口，用于充电电源的选择，逆变工作启停控制，主电池的充、放电控制，以及跟踪与保护控制，对于这些基本开关量的控制，不仅结构紧凑，而且基本上可以满足控制要求。

所述处理器用于连接所述一次元件的接口还包括多路PWM端口，以用于大功率开关电路的控制，给主电池充电、过载、短路保护和工作状态监测。当然，这里的大功率是相对的，主要是在该系统中是大功率的设备，通过PWM控制大功率开关电路灵敏度高，控制安全可靠。