[发明专利]一体化变桨控制器及变桨系统

说明书

本发明实施例公开了一种一体化变桨控制器及变桨系统。一体化变桨控制器包括：控制器壳体、变桨控制部件和电源管理器；变桨控制部件和电源管理器均设置在控制器壳体的内部；电源管理器与变桨控制部件相连，用于给变桨控制部件供电；变桨控制部件包括：中央处理器及电源接口；电源接口的一端连接中央处理器，另一端与电源管理器相连。本发明实施例的一体化变桨控制器及变桨系统，将变桨控制部件和电源管理器进行集成式设计，减少了空间的占用以及故障隐患点，能够提高变桨系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种一体化变桨控制器及变桨系统。

背景技术

变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。稳定的变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一。

变桨控制器是兆瓦级大型风机变桨系统的核心控制单元。变桨控制器接收主控制器发送的期望桨距角和变桨速度等参数，驱动桨叶的电机伺服系统，实现对桨叶转动角度和速度的独立控制。通过对桨叶的桨距角的调整，稳定发电机的输出功率。

目前的变桨系统包括可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、充电器、DC/DC电源、伺服驱动器、超级电容和电机等功能模块或核心部件，这些功能模块或核心部件独立且分散，占用空间较大，故障隐患点多，使得变桨系统可靠性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种一体化变桨控制器及变桨系统，能够提高变桨系统的可靠性。

一方面，本发明实施例提供了一种一体化变桨控制器，一体化变桨控制器包括：控制器壳体、变桨控制部件和电源管理器；

变桨控制部件和电源管理器均设置在控制器壳体的内部；

电源管理器与变桨控制部件相连，用于给变桨控制部件供电；

变桨控制部件包括：中央处理器及电源接口；电源接口的一端连接中央处理器，另一端与电源管理器相连。

在本发明的一个实施例中，变桨控制部件还包括：数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、以太网通信接口、CANopen接口和现场总线通信接口；

数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、以太网通信接口、CANopen接口和现场总线通信接口分别与中央处理器连接；

以太网通信接口还与上位机相连；

CANopen接口还与风力发电机组的变桨系统的伺服驱动器相连；

现场总线通信接口还与风力发电机组的主控制器相连。

在本发明的一个实施例中，变桨控制部件还包括：旋转编码器、旋转变压器和绝对值编码器；

旋转编码器、旋转变压器和绝对值编码器分别与中央处理器连接；

旋转编码器，用于测量和调节风力发电机组的变桨系统的伺服电机的转速；

旋转变压器，用于测量桨叶的桨距角和变桨速度；

绝对值编码器，用于测量桨叶的桨距角。

在本发明的一个实施例中，电源管理器包括：供电电路、AC/DC电路、DC/DC电路、控制电路和监测电路；

AC/DC电路与外部交流电源相连；

DC/DC电路的一端与AC/DC电路相连，另一端通过供电电路与变桨控制部件连接；

控制电路与DC/DC电路的另一端相连，用于对DC/DC电路的电流和/或电压进行控制；