无阻双控周线风力发电机组控制系统的制作方法

文档序号:13980012阅读:239来源:国知局
无阻双控周线风力发电机组控制系统的制作方法

一、技术领域:本发明涉及一种控制电路适用于无阻双控周线风力发电机组控制系统。

二、技术背景:控制电路的执行件,不是直接控制发电机转子进行刹车、降低转速的,因此对发电机并不产生瞬时冲击,更不需要控制系统增设液压冷却系统,而是充分利用空气做缓冲介子,减少风桨叶通过的风量,实现降低发电机转速。

三、

技术实现要素:
:普通风力发电机只有一台,其功率为**kw,额定风速是**米/秒,而周线风力发电机组是由八台功率相同的风力发电机组成,其额定功率为60kw-8倍60kw,额定风速为4.5-9.0米/秒,其技术参数是一个区域范围,使发电机功率与风能功率趋于一致,从而提高了发电效率。风力发电机的最大缺陷就是间歇性、不确定性,而无阻双控周线风力发电机组,具有一定的风能储备调节量,并充分发挥自身结构大质量的特点,利用运动惯性可有效的减少短暂的间歇次数,特别是减少并网、解列的次数,这就要求控制系统应具备更加完善的功能,尽情的发挥其作用。

发电机工作是按着先后顺序投入的,如果每次起始发电机不变,第一台与最后第八台发电机,在二十年的使用期限内,就必然会出现“过早老化”和“过少使用”的不均衡现象,为了避免这种现象的发生,本发明增设了步进机轮流起始功能。

四、附图说明:图1、是控制系统发电机投入及调节方块图

图2、是控制系统发电机切出及调节方块图

图3、是步进机轮流初始化起始点的结构图

图4-a、是步进机负载纵面剖图

图4-b、是步进机负载侧面剖图

图5-图14、是控制系统工作原理图

图15、是图5-图14的位置分布图

五、具体实施方式:在图3中:驱动器(2)接入a相和零线(n)220v的交流电源,控制器(1)的信号输入端(s)每一信号的输入,使步进机(3)按顺时针的方向转动90度,步进机负载(4)跟随步进机同步转动90度,在图4-a、图4-b中,f是电刷(e)上的加固基础,步进机负载(4)转子(b)上的触点(c)通过铜环(d)与电刷(e)滑动接触,再与c相接通。在步进机负载的定子(a)上,每隔90度分别设置触点f1、f3、f5、f7,可先后顺序与负载转子(b)上的触点(c)接通,每一触点分别接入继电器j1、j3、j5、j7一端,继电器另一端分别与电源a相接通,在图3中,当控制器(1)上的输入信号端(s)有(q1)或(q3)或(q5)或(q7)信号输入时,步进机按顺时针方向转动90度,其负载转子触点(c)恰好与图4-a中的f1触点接通,在继电器j1电路中,a相-j1-f1-(图4-b)中的c-d-e-c相,形成闭合回路,j1动作,使qk1闭合,为该次初始化起始点的指令,-qk1处于断开状态,而f3、f5、f7与负载转子触点(c)并未接触,继电器j3、j5、j7故不能动作,qk3、qk5、qk7处于断开状态,所以-qk3、-qk5、-qk7处于闭合状态。

1、在图7、图9、图11、图13中,风桨叶的转动,q1、q3、q5、q7也随着转动处于闭合启动状态,同时因qk3、qk5、qk7处于断开状态,只有qk1闭合为初始化起点。在图7电路中:电源c1-qk1-q1-b1--qk1-电源a2,使继电器导通,其结果:发电机1号(c1)闭合,投入发电。1k、1k+闭合,进入环形挡壁控制系统。1k0也闭合。

当风速增大,在图7中、图5中,1v或1a超值时,1v或1a闭合。在通电延时器(ty1)电路中,电源a2-通电延时器ty1-1k-1v或1a-电源c2,使通电延时器(ty1)导通,在设定的时间内,通电延时器(ty1)的控制输出点(t1)未动作闭合,此时如风速自行恢复正常时,无需调节。当超过设定时间,通电延时器(ty1)的控制输出点(t1)就动作闭合,必须进行调节,通电延时器(ty2)、断电延时器(dy1)均已接通电源,其控制点(t3)、(t2)均已闭合,在承载车的驱动电机电路中:电源a2-断电延时器dy1的控制点(t2)--(t1)-电源c1,与电源接通,按顺时针方向转动,当调节到规定位置时,停止调节行程开关(w1)断开,此时断电延时器的控制点(t2)仍然闭合,保证(w1)安全通过触点位置后,并及时恢复闭合,超过断电延时器所设定时间时,其控制点(t2)断开,承载车驱动电机停止调节,因为风能转换成机械能再转换成电能需要一定的转换时间,同时风桨叶转动巨大的惯性需要一定的时间才能恢复到正常值,所以需要通电延时器延时一定的时间。停止的时间超过通电延时器所设定的时间时,其控制点(t3)闭合,断电延时器闭合,其控制点(t2)也闭合,如(1v或1a)继续超值时,将继续调节,如(1v或1a)恢复正常值时停止调节。

2、经数次调节,使风向标与环形档壁的夹角等于或大于35.7941度时(h1)闭合,此时储备的风能已经达到了发电机1号功率的105%,(1v或1a)继续超值时,在图7图9电路中,电源c1-h1-1v或1a--g2-电源a1,使继电器导通其结果:j2闭合,经过j2与电源c1自锁,其效果是当退出h1点时,仍能继续导通。f2闭合,在电路中:电源c1-f2-b2--1v或1a-电源a2,使继电器导通,其结果:发电机2号(c2)闭合投入发电,2k、2k+闭合,进入环形档壁控制系统。2k0也闭合,当1v或1a恢复正常值时,继电器仍保持导通状态。

3、当风速继续增大,经过数次调节,风向标与环形档壁的夹角等于或大于24.7941度时,h2闭合,此时储备的风能已经达到发电机2号功率的105%,如果2v或2a继续超值时,在图9,电路中,电源c1-h2-2v或2a--g3-a相1,使继电器导通,其结果:j3闭合,经过j3与电源c1自锁,其效果是当退出h2点时,仍能继续导通。f3闭合,在电路中:电源c1-f3-b3--2v或2a-电源a2,使继电器导通,其结果是:发电机3号(c3)闭合投入发电。3k、3k+闭合,进入环形档壁控制系统。3k0也闭合,当2v或2a恢复正常值时,继电器仍保持导通状态。

4、当风速继续增大,经过数次调节,风向标与环形档壁的夹角等于或大于24.7941度时,h2闭合,此时储备的风能已经超过发电机3号功率的105%,如果v3或a3继续超值时,在图9,中:电源c1-h2--qk3-3v或3a--g4-电源a1,使继电器接通电源,其结果:j4闭合与电源c1自锁,其效果是当退出h4点时,仍能继续导通,f4闭合。在电路中,电源c1-f4-b4--3v或3a-电源a2,使继电器导通,其结果:发电机4号(c4)闭合投入发电。4k或4k+闭合进入环形档壁控制系统4k0也闭合当3v或3a恢复正常值时,继电器仍保持导通状态。

5、当风速继续增大时,发电机5号-发电机8号通过h2进行投入。发电机5号发电机7号的投入与发电机3号投入程序相同,其控制器的动作顺序相对应。

6、发电机6号、发电机8号的投入与发电机4号投入程序相同,其控制器动作顺序相对应。

第8号发电机投入工作后,此时的发电机组功率已满负荷,是第一台发电机功率的八倍,额定风速由4.5米/秒增加到9.0米/秒。

当八台发电机全部投入发电后,风速减少时,任何一台发电机的电压或电流低于设定值时,都可发出调节指令,通过环形档壁的驱动电机图6中的进行调节,例如第八台发电机v8+或a8+低于设定的值,处于闭合状态时,在图6通电延时器电路中,电源a2--图14的8k+-v8+或a8+-图6的h3(0-180度)-电源c3,使通电延时器(ty3)导通,在设定的时间内,通电延时器(ty3)的控制输出点(t4)未动作闭合,此时风速如果自行恢复正常时,无需调节,当超过设定时间,通电延时器(ty3)的控制输出点(t4)就动作闭合,必须进行调节,通电延时器(ty4)、断电延时器(dy2)均已接通电源,其控制点(t6)、(t5)均已闭合,在承载车的驱动电机电路中,电源a2-(t5)--(t4)-电源c相3,承载车的驱动电机与电源接通,按逆时针方向转动,当调节到规定位置时,停止调节行程开关(w2)断开,此时断电延时器的控制点(t5)仍然闭合,保证(w2)安全通过断电触点位置后,并立即恢复闭合状态。当超过断电延时器所设定时间时,(t5)断开,承载车驱动停止调节,因为风能转换成机械能再转换成电能需要一定的转换时间,同时因风桨叶的转动,巨大的惯性需要一定的时间才能恢复到正常值,所以需要通电延时器(ty4)延时一定的时间。停止的时间超过通电延时器(ty4)所设定的时间时,其触点(t6)动作闭合,如(v8+或a8+)继续超值时,将继续调节,如(v8+或a8+)恢复正常值时停止调节。

当风速继续减小时,经数次调节,风向标与环形档壁夹角处于0--180度时,h4与电源c3闭合,且h3与电源c3断开,当v8+或a8+仍低于设定值时,只有通过减少发电机的数量,才能使发电机技术参数恢复正常。在图14中,因继电器已导通,x8闭合,在继电器电路中,电源a2-x8--h4-电源c3,继电器+8导通,其结果:+j8闭合,经过+j8闭合与电源c3自锁,其效果是,风向标与环形档壁的夹角处于0-180度,h4断开时,继电器+8仍保持导通。在图13的电路中,电源a1--qk1-图14的v8+或a8+-+f8-电源c3,继电器导通,其结果:通过b8断开,使继电器断开,发电机8号(c8)断开,g8断开,在图13中,与电源c1解锁。e8闭合,使前级长时间通电延时器接通电源,前级发电机准备切出。因切出,断开,在图8中使断开,其控制点x1断开,使继电器断开,其控制点+f1也断开,在图7中,使不能导通,在本次程序中,一直未导通,所以无任何动作。

当风速继续减小,7v+或7a+低于设定值时,因dj7已导通,x7闭合,在继电器电路中,a相2-x7--h4-电源c3,继电器导通,其结果:+j7闭合,经过+j7闭合与电源c3自锁,风向标与环形档壁的夹角处于0-180度h4断开时,继电器仍保持导通,+f7闭合,在图13的电路中,电源a1--y7-7v+或7a+-+f7-电源c3,继电器导通,其结果通过b7断开,使继电器断开,发电机7号c7断开,g7断开与电源c1解锁e7闭合在图12中,使前级长时间通电延时器导通,前级发电机准备切出。因切出,断开,使断开,其控制点x8断开,使继电器其控制点+j8断开,通过+j8与电源c3解锁。+f8断开,使断开,

当风速继续减小,各个发电机的电压电流低于设定值时,发电机6号、发电机5号、发电机4号、发电机3号、发电机号2与发电机7号切出程序相同。

当风速继续减小,在图8中,qk1是本次起始点处于闭合状态,当v1+或a1+低于设定值时,在电路中,电源a2-qk1-e2-v1+或a1+--h4-电源c3,与电源接通,其控制点z1闭合,在继电器电路中,电源a2--z1-h4-电源c3,接通电源,其控制点x1闭合,继电器导通,其控制点+f1闭合,在图7的电路中,电源a1--y1-v1+或a1+-+f1-电源c3,与电源接通,其结果:通过b1断开,使断开,发电机1号切出,g1断开。断开使断开,其控制点x2断开,使断开,+j2断开与电源c3解锁,+f2断开,使断开,使e2也断开,其控制点y1也断开,断开,使e1也断开。此时所有控制器全部复原。

风速的变化是复杂多样的,不会由零依次增大到台风级,发电机的投入由0台依次增加到8台,也不会由台风级依次减少零,,发电机的投入由8台依次减少到0台,在增加的过程中会减少,在减少的过程中会增加,控制系统应根据不同情况,都能做到相应的调节,平稳过渡使风能得到最大限度的利用。例如当发电机1-5号投入后,风速开始减小,当v5+或a5+低于设定值时,处于闭合状态时,在图6通电延时器电路中,电源a2--图12的5k+-v5+或a5+-图6的h3(0-180度)-电源c3,使通电延时器(ty3)导通,在设定的时间内,通电延时器(ty3)的控制输出点(t4)未动作闭合,此时风速如果自行恢复正常时,无需调节,当超过设定时间,通电延时器(ty3)的控制输出点(t4)就动作闭合,必须进行调节,通电延时器(ty4)、断电延时器(dy2)均已接通电源,其控制点(t6)、(t5)均已闭合,在承载车的驱动电机j2电路中,电源a2-(t5)--(t4)-电源c相3,承载车的驱动电机与电源接通,按逆时针方向转动,当调节到规定位置时,停止调节行程开关(w2)断开,此时断电延时器的控制点(t5)仍然闭合,保证(w2)安全通过断电触点位置后,并立即恢复闭合状态。当超过断电延时器所设定时间时,(t5)断开,承载车驱动停止调节,因为风能转换成机械能再转换成电能需要一定的转换时间,同时因风桨叶的转动,巨大的惯性需要一定的时间才能恢复到正常值,所以需要通电延时器(ty4)延时一定的时间。停止的时间超过通电延时器(ty4)所设定的时间时,其触点(t6)动作闭合,如(v5+或a5+)继续超值时,将继续调节,如(v5+或a5+)恢复正常值时停止调节。当风速继续减小时,经数次调节,风向标与环形档壁夹角处于0--180度时,h4与电源c3闭合,且h3与电源c3断开,当v5+或a5+仍低于设定值时,只有通过减少发电机的数量,才能使发电机技术参数恢复正常。在图12中,因继电器已导通,x5闭合,在继电器电路中,电源a2-x5--h4-电源c3,继电器导通,其结果:+j5闭合,经过+j5闭合与电源c3自锁,其效果是,风向标与环形档壁的夹角处于0-180度,h4断开时,继电器仍保持导通。+f5闭合,在图11的电路中,电源a1--图12的y5-v5+或a5+-+f5-电源c3,继电器导通,其结果:通过b5断开,使继电器断开,发电机5号(c5)断开,g5断开,在图11中,与电源c1解锁。e5闭合,使前级长时间通电延时器接通电源,前级发电机准备切出。因切出,5断开,x6断开,断开,+f6断开。风速开始增大,当超过4v或4a值时,在图5、图7、图9中,4v或4a闭合。在通电延时器(ty1)电路中,电源a2-通电延时器-1k-1v或1a-电源c2,使通电延时器(ty1)导通,在设定的时间内,通电延时器(ty1)的控制输出点(t1)未动作闭合,此时如风速自行恢复正常时,无需调节。当超过设定时间,通电延时器(ty1)的控制输出点(t1)就动作闭合,必须进行调节,通电延时器(ty2)、断电延时器(dy1)均已接通电源,其控制点(t3)、(t2)均已闭合,在承载车的驱动电机电路中:电源a2-断电延时器的控制点(t2)--(t1)-电源c1,与电源接通,按顺时针方向转动,当调节到规定位置时,停止调节行程开关(w1)断开,此时断电延时器的控制点(t2)仍然闭合,保证(w1)安全通过触点位置后,并及时恢复闭合,超过断电延时器所设定时间时,其控制点(t2)断开,承载车驱动电机停止调节,因为风能转换成机械能再转换成电能需要一定的转换时间,同时风桨叶转动巨大的惯性需要一定的时间才能恢复到正常值,所以需要通电延时器延时一定的时间。停止的时间超过通电延时器所设定的时间时,其控制点(t3)闭合,断电延时器闭合,其控制点(t2)也闭合,如(4v或4a)继续超值时,将继续调节,如(4v或4a)恢复正常值时停止调节。

当风速继续增大,经过数次调节,风向标与环形档壁的夹角等于或大于24.7941度时,h2闭合,此时储备的风能已经超过发电机4号功率的105%,如果4v或4a继续超值时,在图11,电路中,电源c1-h2-4v或4a--g5-a相1,使继电器导通,其结果:j5闭合,经过j5与电源c1自锁,其效果是当退出h2点时,仍能继续导通。f5闭合,在电路中:电源c1-f5-b5--4v或4a-电源a2,使继电器导通,其结果是:发电机5号(c5)闭合投入发电。5k、5k+闭合,进入环形档壁控制系统。5k0也闭合,当4v或4a恢复正常值时,继电器仍保持导通状态。

当重新启动时,q1、q3、q5、q7闭合,步进机控制器(s)重新得到启动指令,步进机转动90度,负载上的触点qk3为本次程序的起始点,工作原理与上次相同。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1