[实用新型]一种风力发电机无损偏航控制和故障预警系统

说明书

本实用新型公开一种风力发电机无损偏航控制和故障预警系统，包括左右偏指令启停获取模块、偏航电机左偏驱动模块、PLC控制模块、偏航电机右偏驱动模块、偏航电机电磁刹车驱动模块、液压系统刹车驱动模块、人机交互及远传模块和电源模块；通过在原有的风力发电机偏航控制系统改造接入本系统，协调控制偏航电机、电磁刹车和液压系统刹车，实现风力发电机无损偏航控制，当未按照协调次序进行启停时，发出故障预警消息至风电场集控中心，能够降低偏航系统设备损坏概率，提升偏航系统的使用寿命，方便运维人员采取寻检及维护措施。

技术领域

本实用新型属于风力发电机无损偏航技术领域，具体涉及一种风力发电机无损偏航控制和故障预警系统。

背景技术

随着当今社会再电气化的发展，电力已深入至人类生活、工作、生产的方方面面，特别是在信息技术、人工智能技术高度成熟的环境下，电气已成为人类美好幸福生活的重要基础设施，工业和民用领域智能化发展进一步加剧了用电需求。未来将随着碳指标排放限制，越来越多的企业期望能用到绿色电源，降低碳考核，这已经在国外个别地区开始执行。随着风力发电技术的成熟，配套产业逐步完善，风资源得到了很好的利用，单机容量越来越大，风力发电装机位居我国新能源装机第一，并且呈现进一步扩大趋势。在已投运风电场风力发电机偏航问题导致机组故障频发，运维人员频繁更换偏航系统器件，非常不利于风力发电的运维。某风电场，一年内某台风机报出百余次偏航故障，现场运维人员不得不处理缺陷多大几十次，造成的风机停机损失电量更达几十万千瓦，风能资源不能有效利用，造成企业经济效益损失。每次在更换备品备件后，风力可短暂稳定运行一段时间，但仍有故障不断发出。因为风能的连贯性较差，特别是急剧变化的风将会对偏航系统产生巨大的冲击，出现打齿现象，严重可能造成偏航系统断齿。同时因为偏航系统控制不协调，造成机偏航制动盘、偏航电机制动器等关键部位损坏频率较高，风力发电机无损偏航控制和故障预警是目前风电场急需进行解决的棘手问题。

本实用新型属于在现有风力发电机偏航系统中改造接入的无损偏航系统，主要用于解决目前偏航系统存在的偏航电机、电磁刹车和液压系统刹车配合不协同问题，目前市面上并无与本实用新型相关的技术成果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种风力发电机无损偏航控制和故障预警系统，通过在原有的风力发电机偏航控制系统改造接入本系统，协调控制偏航电机、电磁刹车和液压系统刹车，实现风力发电机无损偏航控制，当未按照协调次序进行启停时，发出故障预警消息至风电场集控中心，能够降低偏航系统设备损坏概率，提升偏航系统的使用寿命。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种风力发电机无损偏航控制和故障预警系统，包括左右偏指令启停获取模块、偏航电机左偏驱动模块、PLC控制模块、偏航电机右偏驱动模块、偏航电机电磁刹车驱动模块、液压系统刹车驱动模块和人机交互及远传模块；其中，所述左右偏指令启停获取模块的信号输出端与PLC控制模块开关量输入信号相连，所述左右偏指令启停获取模块用于获取风力发电机偏航系统左、右偏启动和停止指令，所述偏航电机左偏驱动模块的信号输入端与PLC控制模块第一开关量输出通道相连，所述偏航电机左偏驱动模块用于控制偏航电机的左偏启动和停止，所述偏航电机右偏驱动模块的信号输入端与PLC控制模块第二开关量输出通道相连，所述偏航电机右偏驱动模块用于控制偏航电机的右偏启动和停止，所述偏航电机电磁刹车驱动模块的信号输入端与PLC控制模块第三开关量输出通道相连，所述偏航电机电磁刹车驱动模块用于打开和吸合偏航电机电磁刹车，所述液压系统刹车驱动模块的信号输入端与PLC控制模块第四开关量输出通道相连，所述液压系统刹车驱动模块用于控制偏航液压系统刹车的建压和泄压，所述人机交互及远传模块的网络通信端口与PLC控制模块的网络端口相连，所述人机交互及远传模块用于就地显示偏航控制状态和建立风力发电机与风电场集控室之间的通信联系，所述PLC控制模块用于检测偏航电机左、右偏启动、停止指令，并根据指令控制偏航电机电磁刹车、液压系统刹车和偏航电机的工作状态，进一步通过人机交互及远传模块将控制状态和故障预警信息传输至风电场集控室。