[发明专利]一种基于连续定位方式的风电变桨驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于连续定位方式的风电变桨驱动方法。

背景技术

作为新能源和清洁能源的典型代表，风力发电技术和其相关的控制技术的研究探索和付诸实现成为了热点。面对风机这个体现着多学科交叉的对象，如何更高效安全的将风能转化为电能成为了研究的核心。要实现该目标，变桨控制技术的进步是不可或缺的重要组成部分。由于风机开发和应用多源于国外，相关的变桨驱动技术主流技术为：上位机给伺服驱动器速度指令，伺服电机运行后，桨叶侧传感器将角度信号反馈回上位机，上位机再做运算，重新结合风场和风机发电情况给定速度值，依次周而复始。由于系统计算时，对于桨叶的角度值是控制目标，若系统还要解算到速度值并与角度值对应关联，就造成给定不直观，上位计算量大，系统效率不高等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的变桨控制方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于连续定位方式的风电变桨驱动方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、由主控上位机根据风场自然状况和风机发电情况结合当前风机桨叶角度，计算得到当前桨叶预控角度值，每间隔一固定时间间隔t向伺服控制器发送一次，同时通过安装在桨叶侧的角度传感器，对桨叶实际角度进行监控；

步骤2、伺服控制器通过系统总线接收主控上位机发送的位置值，并进入循环周期为T的循环处理程序，其中T＝2t，该循环处理程序的步骤为：

步骤2.1、将主控上位机当前发送的桨叶角度值和前一次发送的桨叶角度值进行比较，若相等，则伺服控制器不做任何处理，否则进入下一步；

步骤2.2、执行连续定位模块对完成实时动态的桨叶角度的控制。

本发明结合了基于角度值直接给定的控制方案和完善的连续定位驱动方式，从而确保系统可靠、稳定和高效。

本发明的优点是简化风电桨叶角度实时控制方案，完成了直接连续定位驱动控制在风电变桨系统应用中的有效探索。

附图说明

图1为风电变桨驱动示意图；

图2为流程图；

图3为驱动控制模块示意图；

图4-1为预置定位方式图；

图4-2为连续定位方式图。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本发明。

实施例

本发明提供了一种基于连续定位方式的风电变桨驱动方法，步骤为：

步骤1、由主控上位机根据风场自然状况和风机发电情况结合当前风机桨叶角度，计算得到当前桨叶预控角度值，每间隔一固定时间间隔t向伺服控制器发送一次，同时通过安装在桨叶侧的角度传感器，对桨叶实际角度进行监控；

步骤2、伺服控制器通过系统总线接收主控上位机发送的位置值，并进入循环周期为T的循环处理程序，其中T＝2t，该循环处理程序的步骤为：

步骤2.1、将主控上位机当前发送的桨叶角度值和前一次发送的桨叶角度值进行比较，若相等，则伺服控制器不做任何处理，否则进入下一步；

步骤2.2、执行连续定位模块对完成实时动态的桨叶角度的控制。

如图1所示，为风电变桨驱动示意图，所述的风电变桨控制系统由图中各部分组成。其中，表示伺服电机侧安装的旋转变压器，作为伺服电机本级的速度和位置反馈元件。表示安装在桨叶侧的绝对值编码器，也通过系统总线向主控上位机发送桨叶实际角度值，作为位置闭环监控信号。

在该系统中，有3各电气控制柜组成，每个柜内控制部分主要配LENZE ECS系列驱动控制器以及EPM系列I/O输入/输出模块等。主控上位机与各控制器及桨叶侧编码器采用CANOPEN总线连接。主控上位机对于驱动控制器的控制及指令发送和桨叶侧编码器对于实际角度值的反馈均通过该总线完成交换。

本发明采用可编程控制器PLC编程软件：LENZE Drive PLC DeveloperStudio-Professional V2.3；伺服组态软件：LENZE Global Drive Control V4.11作为二次开发软件，采用国际标准编辑程序IEC61131-3标准：功能块图FB、语句表STL和顺序流程SFC语言编制程序如图2所示，为基于连续定位方式的风电变桨驱动控制程序流程图，具体的处理方法是：