[发明专利]风电变桨系统模拟实验实训装置

说明书

一种风电变桨系统模拟实验实训装置，它包括控制柜，其特征在于所述的控制柜上设置有PLC以及直流电机，在直流电机的输出端设置有模拟变桨装置，该模拟变桨装置能模拟桨叶角度的变化，在模拟变桨装置上设置有编码器，编码器将信号反馈至PLC的输入输出模块；所述的控制柜上还安装有故障盒，在故障盒内安装有多个通断开关，该通断开关分别安装于电气回路的各个点，任一通断开关能控制电气回路上该点的通断。本发明模拟风电变桨系统，本发明针对大专院校，能开展结构原理学习和一般金工实习；针对风电场新员工开展结构认知，元器件识别和基本功能描述；针对检修人员开展电气回路排故培训，具有结构简单，成本低，有利于快速培养合格的风电运维的精英人才。

技术领域

本发明涉及一种风力发电系统，具体的说是一种风电变桨系统模拟实验实训装置。

背景技术

我国风电发展步入快车道逾十年，已成为推动全球风电装机量增长的主引擎。然而风机超速倒塌事故频发，多数因变桨系统故障引起，但是变桨控制系统公开资料较少，风电场运维人员对其认知相对其他风电大部件欠缺；随着风电机组国产化推进，风电变桨系统的控制策略仍处于继续完善过程中，风能利用率还可以进一步提高。

变桨系统在轮毂，作为有限空间，内部布局结构紧凑，空间狭小，光线不充足，日常检修作业难度大，多次进出轮毂检修，增加了安全隐患。风电场检修运维人员接触变桨实体设备机会较少，多数以图纸打交道，以浙江区域某运行8年的风电场为例，检修人员月平均进轮毂的时间不到3小时，需要一款贴近实际运行的变桨系统实训设备。

目前市面上有风电机组实训设备、变桨系统实训设备，但要么设备装置体型较大，不利于移动搬运，制作、采购和维修费用成本较大，或者仅作为风电主机厂实验仿真。面向对象较单一，无法同时照顾广大大专院校学生金工实习需求和风电场现场运维人员对变桨系统仿真模拟、排故培训，开展变桨系统的运行工况模拟需要，无法有效利用现有的scada数据进行分析。

中国专利局于2016年8月17日公开的，专利号为2016200066874的一种风电变桨控制系统模拟测试装置，它包括一个仿真控制器、一个变桨控制器、至少一个驱动器、交流变桨电机、编码器、直流供电单元、信号中继单元、继电控制单元、低压供电单元，以及监控变桨距系统运行的信号采集单元。信号中继单元分别与仿真控制器、变桨控制器、信号采集单元、继电控制单元、低压供电单元、编码器、驱动器连接。编码器安装在交流电机上，与驱动器连接。驱动器分别与直流供电单元和交流变桨电机连接。这种装置结构比较复杂，只是将变桨装置缩小，整体生产成本还是很高，另外这个装置只适于在实验室研究，无法针对员工进行排故检修等培训。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，为人们提供一种结构简单、成本低，能模拟风电变桨系统的实验实训装置，从而培养出合格的风电运维的精英人才。

为实现上述目的本发明所采取的技术方案是：该风电变桨系统模拟实验实训装置，它包括控制柜，所述的控制柜上设置有PLC以及直流电机，所述的PLC能接受SCADA数据的导入，PLC的输入输出模块通过执行反馈模块与直流电机相连，在直流电机的输出端设置有模拟变桨装置，该模拟变桨装置能模拟桨叶角度的变化，在模拟变桨装置上设置有编码器，编码器将信号反馈至PLC的输入输出模块；所述的控制柜上还安装有故障盒，在故障盒内安装有多个通断开关，该通断开关分别安装于电气回路的各个点，任一通断开关能控制电气回路上该点的通断。

所述的模拟变桨装置包括滑台，在滑台上安装有能由直流电机驱动的丝杆，所述的丝杆上套装有能左右移动的滑块，通过滑块在滑台上的移动，来模拟桨叶角度的变化。

所述的编码器设置于丝杆的一端，能读取丝杆的旋转角度，并反馈至PLC的输入输出模块。

所述的滑台上设置有刻度尺，能读取滑块的位置所对应桨叶的角度。