[实用新型]风力发电机组的变桨控制系统

说明书

本实用新型提供了一种风力发电机组的变桨控制系统，包括：信号获取单元，获取风力发电机组的三个桨叶各自的桨叶位置信号和桨叶速度信号；变桨控制单元，安装在风力发电机组的三个控制轴柜中的一个控制轴柜内；变桨执行单元，安装在风力发电机组的辅助设备上，其中，所述信号获取单元与所述变桨控制单元连接，所述变桨控制单元从所述信号获取单元接收和处理三个桨叶各自的桨叶位置信号和桨叶速度信号，并根据主控装置下发的变桨控制信号产生桨叶速度控制信号，所述变桨执行单元与所述变桨控制单元连接并接收桨叶速度控制信号执行变桨。

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组技术领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的变桨控制系统。

背景技术

风电变桨系统是兆瓦级以上风力发电机组中桨叶角度改变的驱动和控制设备，一般采用三轴柜式结构，分别控制风力发电机组的三个桨叶。现有技术中，风电变桨系统的每个轴柜内都有一套PLC系统、电源管理模块、逆变器及其他电气设备，每个轴柜与其配套电机独立形成包含位置环、速度环、电流环的控制系统。风电变桨系统的三个轴柜之间相互独立，无法直接通讯，且主控根据风机运行状态，在汇总三个轴柜传输的实时信息后，分别给三个轴柜下发位置信号以实现变桨控制。另外，当风力发电机组出现故障需要停机时，主控装置要求变桨系统驱动三个桨叶都完成顺桨工作才实现安全停机，在变桨控制系统的两个桨叶已经完成顺桨时，若此时第三个轴柜的电机超温或者逆变器超温等其他重要部件发生故障需要即刻停止运行时，主控装置无法单独控制故障轴柜停止运行，因此，便造成了设备的进一步损坏。

现有技术中，风电变桨系统实现了利用一套PLC来控制三个轴柜之间进行相互通讯，但三轴柜与其配套电机形成的依然是独立的位置环、速度环和电流环(三环)控制系统。三环控制系统作为通讯子站与主控装置进行通讯不仅占用了较多的通讯资源，而且还存在着任意单个轴柜内设备出现故障，三个轴柜控制系统都会受到影响或者三个轴柜控制系统之间互相干扰的风险。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提出了一种风力发电机组的变桨控制系统。

根据本实用新型的一方面，提供了一种风力发电机组的变桨控制系统，包括：信号获取单元，获取风力发电机组的三个桨叶各自的桨叶位置信号和桨叶速度信号；变桨控制单元，安装在风力发电机组的三个控制轴柜中的一个控制轴柜内；变桨执行单元，安装在风力发电机组的辅助设备上，其中，所述信号获取单元与所述变桨控制单元连接，所述变桨控制单元从所述信号获取单元接收和处理三个桨叶各自的桨叶位置信号和桨叶速度信号，并根据主控装置下发的变桨控制信号产生桨叶速度控制信号，所述变桨执行单元与所述变桨控制单元连接并接收桨叶速度控制信号执行变桨。

优选地，所述变桨控制单元包括可编程逻辑控制器PLC和与三个控制轴柜分别对应的逆变器，所述三个逆变器分别和所述PLC连接，所述PLC从信号获取单元接收三个桨叶各自的桨叶位置信号，所述逆变器从信号获取单元接收三个桨叶各自的桨叶速度信号。

优选地，其特征在于，所述PLC与主控装置连接，接收主控装置下发的变桨控制信号并将三个桨叶各自的桨叶速度控制信号分别发送到对应的三个逆变器。

优选地，所述信号获取单元包括与三个控制轴柜分别对应的三个旋转编码器和三个位置传感器，其中，所述三个旋转编码器用于分别检测风力发电机组的三个桨叶的桨叶位置和桨叶速度，所述三个位置传感器用于对三个旋转编码器检测得到的桨叶位置信号分别进行校验。

优选地，所述变桨执行单元包括与三个控制轴柜分别对应的三个驱动电机，所述三个驱动电机用于分别驱动风力发电机组的三个桨叶进行变桨。

优选地，所述三个旋转编码器分别安装在对应的三个驱动电机上。

优选地，所述旋转编码器和所述位置传感器分别安装在风力发电机组的辅助设备上。