一种风电变桨控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种风电变桨控制系统，包括工控机、第一GPRS模块、第二GPRS模块、PLC、电源、变桨电机和驱动电路，所述驱动电路包括DSP、整流器、超级电容和逆变器，其中：所述工控机与第一GPRS模块相连；所述第一GPRS模块和第二GPRS模块无线连接；所述第二GPRS模块、PLC、DSP和逆变器依次连接；所述整流器、超级电容、逆变器和变桨电机依次连接；所述整流器接入市电；所述电源分别连接所述工控机、第一GPRS模块、第二GPRS模块、PLC和DSP。本发明在保证变桨控制效果的基础上，简化了结构，降低了成本，且能实现远程无线控制。
【专利说明】—种风电变桨控制系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种风电变桨控制系统。
【背景技术】
[0002]风力发电是通过将空气的动能转化为机械能，进而转化为电能，是目前新能源开发领域中发展最快和最具潜力的发展方向。但是风能作为一种间歇性能源，具有很大的随机性和不可控制性。风力发电机组输出功率的波动范围通常较大，通常通过变桨控制系统调整轮毂上的叶片桨距角，依据风速的变化随时调节桨距角来控制风力发电机吸收的风能，从而提高整个风力发电机组的效率，保持风力发电机组的功率和速度稳定，并且能够有效减少风机载荷。
[0003]目前，随着风力发电机组的功率逐渐增大，为了保证良好的变桨控制效果，变桨控制系统的结构也越来越复杂，成本也不断上升。因此，在保证变桨控制效果的基础上，尽量简化风电变桨控制系统的结构、降低其成本，是本 申请人:致力于解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低且能无线控制的风电变桨控制系统，能准确、快速地实现风电变桨控制。
[0005]实现上述目的的技术方案是:
[0006]一种风电变桨控制系统，包括工控机、第一 GPRS (通用分组无线服务技术)模块、第二 GPRS模块、PLC (可编程逻辑控制器)、电源、变桨电机和驱动电路，所述驱动电路包括DSP (数字信号处理器)、整流器、超级电容和逆变器，其中:
[0007]所述工控机与第一 GPRS模块相连；
[0008]所述第一 GPRS模块和第二 GPRS模块无线连接；
[0009]所述第二 GPRS模块、PLC、DSP和逆变器依次连接；
[0010]所述整流器、超级电容、逆变器和变桨电机依次连接；
[0011]所述整流器接入市电；
[0012]所述电源分别连接所述工控机、第一 GPRS模块、第二 GPRS模块、PLC和DSP。
[0013]上述的风电变桨控制系统，其中，
[0014]所述整流器将市电转化为直流电，由所述超级电容存储；
[0015]所述工控机根据风速、发电机功率和转速，计算出桨叶的变桨期望值，并将期望值转化为控制指令通过第一 GPRS模块和第二 GPRS模块发给所述PLC ；
[0016]所述PLC根据接收的控制指令控制所述DSP输出相应的脉冲信号给所述逆变器；
[0017]所述逆变器根据脉冲信号，将所述超级电容存储的电能转化为相应的交流电，输出给所述变桨电机。
[0018]本发明的有益效果是:本发明通过工控机、PLC、变桨电机、简单的驱动电路等部件的有效组合，在保证变桨控制效果的基础上，简化了结构，降低了成本。同时，本发明通过两个GPRS模块实现了工控机与PLC之间的无线通信，从而实现远程无线控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的风电变桨控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0021]请参阅图1，本发明的风电变桨控制系统，包括工控机1、第一 GPRS模块2、第二GPRS模块3、PLC4、电源5、变桨电机6和驱动电路7，驱动电路7包括DSP71、整流器72、超级电容73和逆变器74，其中:
[0022]变桨电机6用于调节风电站桨叶角度；
[0023]工控机I与第一 GPRS模块2相连，第一 GPRS模块2和第二 GPRS模块3无线连接，第二 GPRS模块3和PLC4相连；工控机I与PLC4通过无线连接的第一 GPRS模块2和第二GPRS模块4实现通讯；
[0024]PLC4、DSP71和逆变器74依次连接；
[0025]整流器72、超级电容73、逆变器74和变桨电机6依次连接；
[0026]电源5分别连接工控机1、第一 GPRS模块2、第二 GPRS模块3、PLC4和DSP71，用于供电；
[0027]本发明中，工控机I根据风速、发电机功率和转速等参数，计算出桨叶的变桨期望值，并将期望值转化为控制指令通过第一 GPRS模块2和第二 GPRS模块3发给PLC4，PLC4根据接收的控制指令控制DSP71输出相应的脉冲信号给逆变器74，通过控制逆变器74内部IGBT的开断来调整逆变器74的输出电压和频率；整流器72接入市电，将其转化为直流电，存入超级电容73，逆变器74将超级电容73存储的直流电转化为交流电，同时接受DSP71的脉冲控制，根据变桨期望，输给变桨电机6实际需要的电源电压，变桨电机6通过变桨机构调节桨叶角度。
[0028]本实施例中，第一 GPRS模块2和第二 GPRS模块3选用型号为GTM900-C ;所述？1^〇4选用欧姆龙PLC—CPM1A-V1系列；所述DSP71选用的型号为TMS320F2808。
[0029]以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关【技术领域】的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种风电变桨控制系统，其特征在于，包括工控机、第一 GPRS模块、第二 GPRS模块、PLC、电源、变桨电机和驱动电路，所述驱动电路包括DSP、整流器、超级电容和逆变器，其中: 所述工控机与第一 GPRS模块相连； 所述第一 GPRS模块和第二 GPRS模块无线连接； 所述第二 GPRS模块、PLC、DSP和逆变器依次连接； 所述整流器、超级电容、逆变器和变桨电机依次连接； 所述整流器接入市电； 所述电源分别连接所述工控机、第一 GPRS模块、第二 GPRS模块、PLC和DSP。
2.根据权利要求1所述的风电变桨控制系统，其特征在于， 所述整流器将市电转化为直流电，由所述超级电容存储； 所述工控机根据风速、发电机功率和转速，计算出桨叶的变桨期望值，并将期望值转化为控制指令通过第一 GPRS模块和第二 GPRS模块发给所述PLC ； 所述PLC根据接收的控制指令控制所述DSP输出相应的脉冲信号给所述逆变器； 所述逆变器根据脉冲信号，将所述超级电容存储的电能转化为相应的交流电，输出给所述变桨电机。
【文档编号】F03D7/00GK104295443SQ201310298212
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】贾廷纲, 徐志明, 王庆东, 程洁 申请人:上海电气集团股份有限公司