[发明专利]一种具有自发电功能的风电变桨控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种具有自发电功能的风电变桨控制系统，包括设置在轮毂内的变桨控制系统和设置在机舱内的滑环，所述滑环与机舱电源电连接，其特征在于，还包括M台发电机和控制装置，其中，M为不小于1的正整数，所述发电机的发电机轴通过连接装置与风机组主轴连接，所述风机组主轴上设置有转速传感器，所述控制装置的输入端分别与所述发电机的电输出端、滑环的电输出端以及所述转速传感器电连接，所述控制装置的输出端分别与所述发电机、变桨控制系统的电源输入端以及滑环的电输入端电连接，其中，所述控制装置用于检测所述发电机的电输出以控制所述发电机的电输出能够满足变桨控制系统的用电需求、选择所述发电机的电输出或滑环的电输出作为变桨控制系统的供电电源、将超出变桨控制系统的用电需求的所述发电机的输出的电量回馈给机舱。

2.根据权利要求1所述的一种具有自发电功能的风电变桨控制系统，其特征在于，所述控制装置包括检测单元、逆变控制单元、励磁控制单元和切换控制单元；

所述检测单元的输入端与所述滑环的电输出端、发电机的电输出端以及转速传感器电连接；

所述检测单元的输出端与所述切换控制单元的控制端、励磁控制单元的输入端电连接；

所述励磁控制单元的输出端与所述发电机电连接；

所述切换控制单元的输入端分别与所述发电机的电输出端、滑环的电输出端电连接；

所述切换控制单元的输出端与所述变桨控制系统的电源输入端电连接；

所述逆变控制单元的输入端与所述发电机的电输出端电连接，所述逆变控制单元的输出端与所述滑环的电输入端电连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有自发电功能的风电变桨控制系统，其特征在于，所述连接装置包括联轴装置和/或增速齿轮箱。

4.根据权利要求1所述的一种具有自发电功能的风电变桨控制系统，其特征在于，M台所述发电机设置在所述轮毂内和/或轮毂外，且M台所述发电机的功率合与变桨控制系统所需功率相匹配。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种具有自发电功能的风电变桨控制系统，其特征在于，M台所述发电机为同步发电机或异步发电机。

6.一种具有自发电功能的风电变桨控制系统的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-5所述的具有自发电功能的风电变桨控制系统，包括如下步骤：

S1、所述滑环的电输出端通过所述控制装置与变桨控制系统的电源输入端连接，使其对变桨控制系统进行供电使风机组启动；

S2、当风机组运行状态稳定后，所述控制装置对发电机施加励磁使发电机处于发电状态，且所述发电机的电输出端以及风机组主轴上的转速传感器与所述控制装置电连接；

S3、所述控制装置判断所述发电机的发电状态是否稳定且能满足变桨控制系统的用电需求，若是，则到步骤S4，若否，则继续等待发电机发电；

S4、所述控制装置将变桨控制系统切换成与发电机的电输出端连接；

S5、所述控制装置判断发电机的电输出端的电能是否超过变桨控制系统的用电需求，若超出，则启动电能回馈功能将超出变桨控制系统的电能回馈至机舱。

7.如权利要求6所述的一种具有自发电功能的风电变桨控制系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S1-S5中，所述滑环的电输出端、发电机的电输出端均与所述控制装置中的切换控制单元输入端以及检测单元的输入端电连接，所述风机组主轴上的转速传感器与所述检测单元电连接；所述检测单元的输出端分别与所述控制装置中的励磁控制单元的输入端和切换控制单元的控制端电连接；所述励磁控制单元的输出端与发电机电连接；所述切换控制单元的输出端与变桨控制系统的电源输入端电连接；所述控制装置中的逆变控制单元的输入端与发电机的电输出端电连接，所述逆变控制单元的输出端与滑环的电输入端电连接。