[发明专利]风力发电机组的变桨控制装置及方法、变桨系统

权利要求书

1.一种风力发电机组的变桨控制装置，其特征在于，包括线路切换 电路、顺桨信号生成电路及变桨控制器，所述顺桨信号生成电路及变桨 控制器分别与所述线路切换电路连接；

所述线路切换电路用于在检测到所述变桨控制器发生故障时，切断 所述变桨控制器与变桨驱动器之间的第一信号通路，并接通所述顺桨信 号生成电路与所述变桨驱动器之间的第二信号通路；在检测到所述变桨 控制器未发生故障时，接通所述第一信号通路，并切断所述第二信号通 路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线路切换电路包 括依次连接的控制器故障检测电路和控制开关；

所述控制器故障检测电路用于实时检测所述变桨控制器输出的心跳 脉冲信号，当未检测到所述心跳脉冲信号或确定所述心跳脉冲信号异常 时，生成第一控制信号，当检测到所述心跳脉冲信号正常时，生成第二 控制信号，并将所述第一控制信号及第二控制信号发送给所述控制开关；

所述控制开关，用于根据所述第一控制信号切断所述第一信号通路， 并接通所述第二信号通路；根据第二控制信号接通所述第一信号通路， 并切断所述第二信号通路。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器故障检测 电路包括计数器、数模转换器、以及比较器；

所述计数器的输入端与所述变桨控制器的心跳脉冲信号输出端相连 接，所述计数器的输出端与所述数模转换器的输入端相连接，所述数模 转换器的输出端与所述比较器的反相输入端相连接，所述比较器的正相 输入端连接阈值电压，所述比较器的输出端输出所述第一控制信号或所 述第二控制信号。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制开关为继电 器，所述继电器的电磁控制部与所述比较器的输出端相连接；所述继电 器的第一开关部的第一端连接所述变桨驱动器的速度给定端，第二端及 第三端分别连接所述变桨控制器的速度给定端与所述顺桨信号生成电路 的速度给定端；所述继电器的第二开关部的第一端连接所述变桨驱动器 的使能给定端，第二端及第三端分别连接所述变桨控制器的使能给定端 与所述顺桨信号生成电路的使能给定端；

所述继电器的电磁控制部在收到所述第一控制信号时，控制所述第 一开关部的第一端与第二端断开且与第三端连通，并控制所述第二开关 部的第一端与第二端断开且与第三端连通；所述继电器的电磁控制部在 收到所述第二控制信号时，控制所述第一开关部的第一端与第三端断开 且与第二端连通，并控制所述第二开关部的第一端与第三端断开且与第 二端连通。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述顺桨信号生成电 路的使能给定端用于输出使能信号；所述顺桨信号生成电路的速度给定 端用于输出速度信号；

所述顺桨信号生成电路包括：

DC/DC电源模块，外接变桨系统的充电器或备用电源，用于输出所 述使能信号；以及

降压电路，与所述DC/DC电源模块相连接，用于将所述使能信号降 压处理得到所述速度信号。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的装置，其特征在于，所述变 桨控制器为PLC。

7.一种风力发电机组的变桨系统，其特征在于，包括变桨驱动器以 及如权利要求1～6中任一项所述的风力发电机组的变桨控制装置。

8.一种风力发电机组的变桨控制方法，其特征在于，包括：

检测变桨控制器是否发生故障；

在检测到所述变桨控制器发生故障时，切断所述变桨控制器与变桨 驱动器之间的第一信号通路，并接通顺桨信号生成电路与所述变桨驱动 器之间的第二信号通路；

在检测到所述变桨控制器未发生故障时，接通所述第一信号通路， 并切断所述第二信号通路。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述检测变桨控制器 是否发生故障包括：实时检测所述变桨控制器是否输出心跳脉冲信号；

当未检测到所述心跳脉冲信号或确定所述心跳脉冲信号异常时，确 定所述变桨控制器发生故障；当检测到所述心跳脉冲信号正常时，确定 所述变桨控制器未发生故障。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一信号通路 包括所述变桨驱动器的速度给定端与所述顺桨信号生成电路的速度给定 端之间的信号通路及所述变桨驱动器的使能给定端与所述顺桨信号生成 电路的使能给定端之间的信号通路；

所述第二信号通路包括所述变桨驱动器的速度给定端与所述变桨控 制器的速度给定端之间的信号通路及所述变桨驱动器的使能给定端与所 述变桨控制器的使能给定端之间的信号通路。