[发明专利]一种风力发电机组变桨系统的测试平台

说明书

技术领域

本发明主要涉及风力发电技术领域，特指一种风力发电机组变桨系统的测试平台。

背景技术

随着新能源的快速发展，风力发电越来越受到世界各国的广泛关注。变桨系统作为风电机组的一个重要的执行部件，通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率，并通过空气动力制动的方法使风机安全停机。变桨系统通常需要在风机整机吊装完毕后，才能进行系统实际的响应特性及模拟各种故障的功能测试。这样就给设备维护和系统改善带来诸多不便，同时这样的现场试验也会给机组的整体安全性造成威胁。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、测试简便、可模拟现场风场工况的风力发电机组变桨系统的测试平台。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种风力发电机组变桨系统的测试平台，包括控制单元、加载单元和电源单元，所述电源单元分别与控制单元和加载单元相连用于提供电源，所述控制单元与所述加载单元相连用于向加载单元发送加载命令，所述加载单元与被测变桨系统相连用于根据所述控制单元的加载命令向变桨系统施加载荷以模拟气流的气动载荷，所述控制单元与被测变桨系统相连用于向被测变桨系统发送控制命令，并根据加载单元和被测变桨系统的反馈信号对被测变桨系统进行分析测试。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述加载单元包括加载控制单元以及一台以上的加载驱动件，所述加载驱动件与被测变桨系统的变桨电机一一对应相连，并且均与加载控制单元相连。

所述加载单元包括能量回馈模块，用于吸收加载驱动件的能量。

所述加载单元的反馈信号包括加载驱动件的实际转矩、实际温度、实际电流以及实际位置信号。

所述控制单元向被测变桨系统发送的控制命令包括桨叶的给定位置信号以及给定变桨速度信号；所述被测变桨系统的反馈信号包括桨叶的实际位置信号以及实际变桨速度信号。

所述控制单元与被测变桨系统之间采用CANopen通讯；所述加载控制单元与加载驱动件之间采用CANopen通讯。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的风力发电机组变桨系统的测试平台，能够通过加载单元模块现场气动载荷对被测变桨系统进行加载，从而保证测试的精准性；另外本测试平台可在风电机组出厂前进行相关测试，保证出厂产品的可靠性，减少了现场工作人员的工作量。

附图说明

图1为本发明的控制逻辑图。

图2为本发明的方框结构图。

图3为本发明的能量回馈模块的具体应用结构示意图。

图4为本发明的各单元之间的通讯示意图。

图5为本发明的三相掉电试验波形图（变桨角度由0至90度）。

图6为本发明的三相掉电试验波形图（变桨角度由90至0度）。

图7为本发明的方波给定试验波形图。

图中标号表示：1、控制单元；2、加载单元；21、加载控制单元；22、加载驱动件；23、能量回馈模块；3、电源单元；4、变桨系统。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图7所示，本实施例的风力发电机组变桨系统的测试平台，包括控制单元1、加载单元2和电源单元3，电源单元3分别与控制单元1和加载单元2相连用于给各单元提供电源，控制单元1与加载单元2相连用于向加载单元2发送加载命令，加载单元2与被测变桨系统4相连用于根据控制单元1的加载命令给变桨系统4施加载荷以模拟气流的气动载荷，控制单元1与被测变桨系统4相连用于向被测变桨系统4发送控制命令，并根据加载单元2和被测变桨系统4的反馈信号对被测变桨系统4进行分析测试。本发明的风力发电机组变桨系统4的测试平台，能够通过加载单元2模块现场气动载荷对被测变桨系统4进行加载，达到风机在风场的工况，从而保证测试的精准性；另外本测试平台可在风电机组出厂前进行相关测试，保证出厂产品的可靠性，减少了现场工作人员的工作量。

如图2所示，本实施例中，加载单元2包括加载控制单元21以及三台加载驱动件22，加载驱动件22与被测变桨系统4的变桨电机一一对通过联轴器对应相连，并且均与加载控制单元21相连，其中加载驱动件22均为加载电机，由对应的驱动器进行驱动，通过加载电机对变桨电机输出轴施加扭矩，模拟变桨过程中气流对桨叶的气动载荷，即变桨系统4在带载状态下进行，从而使变桨系统4测试更为真实可靠。