[实用新型]风电机组的主控系统与变桨距系统试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发动机领域，尤其是涉及风电机组的主控系统与变桨距系统试验装置。

背景技术

众所周知，风力发电是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能。风能作为一种清洁的可再生能源，而且风是一种潜力很大的新能源，所以，越来越受到世界各国的重视。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成；风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。但在额定风速以上，由于过大的风力会对风力发电机组造成冲击，降低了发电效率和风力发电机组的使用寿命。

目前，变桨距系统是在风力发电机组中，通过对桨距角的主动控制可以克服定桨距或被动失速调节的许多缺点。变桨距系统的重要部件是变桨装置。变桨装置就是在额定风速以上，根据风速的变化随时调节桨距角，控制吸收的风能，一方面保证获得最大的能量，另一方面减少风力对风力发电机组的冲击。变桨距控制与变速恒频控制相结合，最终提高了整个风力发电系统的发电效率和电能质量。

鉴于变桨装置在风力发电机组运行及安全性能方面占据如此重要的地位，而且在实际运行中，基本上所有的命令都是由风力发电机组的主控系统来给出，而风电机组主控系统的核心部件是风机主控PLC。所以单独对变桨装置进行测试，并不能完全反应变桨装置的好坏，所以必须模拟现场运行情况，风机主控PLC与变桨装置协作运行并完成所有测试项目。

但是，现有技术中，没有一套电动变桨装置和风机主控PLC的场内联调试验方法，通常需要在风机整体吊装完毕后，才能进行完整的测试，这样就存在着给设备维护和系统改善带来了诸多不便、整机运行过程中很多故障不能提前暴露出来，同时这样的现场测试也会给机组整体安全性造成威胁的技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种使风机主控PLC能与变桨装置实现动态联调的风电机组的主控系统与变桨距系统试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：包括上位机、变桨装置、风机主控PLC、负载控制装置和主控风轮仿真装置，所述上位机通过主控风轮仿真装置分别与变桨装置和负载控制装置连接，所述变桨装置的变桨电机与负载控制装置的加载电机轴连接，上位机通过主控风轮仿真装置与风机主控PLC通讯，风机主控PLC处理后向变桨装置发送变桨命令的同时，向负载控制装置发送风力载荷信号，负载控制装置通过加载电机对变桨电机输出轴施加扭矩。

进一步，所述主控风轮仿真装置是仿真控制PLC，所述仿真控制PLC包括驱动链仿真模块和试验台控制模块；上位机分别与风机主控PLC和仿真控制PLC连接；风机主控PLC与驱动链仿真模块连接，试验台控制模块与负载控制装置连接，发送电机扭矩设定值并接收扭矩实际值和电机转速值。

进一步，所述上位机通过Ethernet分别与风机主控PLC和仿真控制PLC连接。进一步，所述负载控制装置包括加载伺服控制模块和加载电机，加载伺服控制模块对加载电机进行控制；加载伺服控制模块将电机转速值发送给试验台控制模块，仿真控制PLC将电机扭矩设定值发送给加载伺服控制模块；加载电机的扭矩测量装置将扭矩实际值发送给试验台控制模块。

进一步，所述变桨装置包括电源管理模块、变桨伺服控制模块和变桨电机,所述风机主控PLC通过电源管理模块与变桨伺服控制模块连接。

进一步，所述电源管理模块通过CAN总线与变桨伺服控制模块连接。

进一步，所述风机主控PLC通过CAN总线与电源管理模块连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，风机主控PLC与变桨装置形成了闭环，可以进行协调控制；测试人员能根据现场不同的工况输入不同的模型，对主控和变桨进行多方面的性能测试，从而提高了工厂内的测试水平和产品的适应能力；测试过程简单方便；维修方便，制造成本低、检测效率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

具体实施方式