一种用于风力发电设备的调试系统的制作方法

本发明涉及一种用于风力发电设备的调试系统，属于风力发电领域。

背景技术：

风力发电是风能利用的重要形式，风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展清洁能源是世界各国的战略选择。随着世界能源消耗的加快，传统能源储量的减少，风力发电这种绿色能源越来越得到重视，并具有取之不尽用之不竭的优势。世界各国都出台各项政策大力扶持风电产业，近几年我国的风电产业也得到了飞速发展，随着并网型风电机组成为风电利用的最好形式，国内外风力发电机组逐步向大型化方面发展；

风力发电机组调试能够检验机械装配、电气装配、部件性能以及软件功能是否满足要求，是保证风机正常运行的必须程序。目前调试通常采用塔基、机舱和轮毂进行联调，塔基主站包含cpu模块，是程序运行中心，机舱和塔基之间通过光纤实现通讯连接，机舱通过现场总线(can)和轮毂变桨系统进行通讯连接。所以调试时需要同时连接塔基、机舱和轮毂。

联调的缺点有以下三个方面：第一，将塔基、机舱和轮毂等大型设备吊运在一起，需要3人协作，大约2小时才能完成，费工费时，而且存在安全隐患。第二，塔基柜、机舱和轮毂装配进度不一致，存在重复测试的问题。第三，塔基柜空间小，不能存放电缆，需要频繁拆接电源线，劳动强度大。

为了改善调试方法，提高调试效率，将机舱和轮毂分开调试，研制一种既能调试机舱又能调试轮毂的装置成了亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于风力发电设备的调试系统，用以解决风电设备联调中需要吊装导致工作量大、存在安全隐患以及重复测试的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种用于风力发电设备的调试系统，包括如下系统方案一，包括调试柜体和调试控制台，所述调试控制台安装于所述调试柜体内，所述调试控制台包括处理器、风电机舱调试单元和风电轮毂调试单元；所述风电机舱调试单元包括机舱调试电源接口、机舱低压接口以及光纤通讯接口，所述光纤通讯接口用于连接所述处理器和待测机舱；所述风电轮毂调试单元包括轮毂调试电源接口、轮毂低压接口以及can通讯接口，所述can通讯接口用于连接所述处理器和待测轮毂。

系统方案二，在系统方案一的基础上，所述调试控制台还包括电源线，所述电源线通过对应空气开关与外界输入电源相连。

系统方案三，在系统方案二的基础上，轮毂调试电源接口包括第一接口和第二接口，所述电源线通过对应空气开关和接触器连接所述第一接口；所述电源线通过对应空气开关和继电器连接所述第二接口；所述处理器控制连接所述接触器和继电器。

系统方案四，在系统方案二的基础上，所述电源线通过对应空气开关连接所述机舱调试电源接口。

系统方案五，在系统方案二的基础上，所述电源线通过对应空气开关和开关电源连接所述处理器和对应外围电路。

系统方案六，在系统方案三的基础上，所述第一接口为400v电源接口，所述第二接口为230v电源接口。

系统方案七，在系统方案六的基础上，所述轮毂低压接口包括24v电源接口和24v安全链接口，所述轮毂低压接口采用重载连接器。

系统方案八，在系统方案四的基础上，所述机舱调试电源接口包括400v电源接口。

系统方案九，在系统方案八的基础上，所述机舱低压接口包括24v安全链接口。

系统方案十，在系统方案六或系统方案八的基础上，电源接口通过重载连接器连接相应待测机舱或待测轮毂。

系统方案十一，在系统方案一的基础上，所述调试控制台包括人机界面、用于切换不同待测轮毂类型的转换开关、急停开关、急停复位按钮、安全链复位按钮、网线插座和电源插座，所述人机界面显示屏通过rs485串口连接所述处理器，所述转换开关、急停开关、急停复位按钮、安全链复位按钮、网线插座与所述处理器相连，所述电源插座通过对应空气开关连接所述电源线。

系统方案十二，在系统方案一的基础上，所述调试柜体包括若干个行走轮和用于移动所述柜体的扶手；所述行走轮设置于所述柜体底部，所述调试柜体的重心落入所述行走轮与地面接触点围成的最大连线的范围内，所述扶手设置于所述调试柜体的侧面。

系统方案十三，在系统方案十二的基础上，所述调试柜体包括隔板，所述隔板设置于所述调试柜体内部并将所述调试柜体内部分隔成前、后两个区域，其中前部区域用于安装电气元件；后部区域内设置有若干电缆挂钩，所述电缆挂钩用于挂设线缆。

系统方案十四，在系统方案十二的基础上，所述行走轮为带有制动功能的万向轮；所述扶手为两个，分别设置于所述柜体相对的两个侧面。

系统方案十五，在系统方案一的基础上，所述处理器为plc。

相较传统的采用塔基柜、机舱和轮毂进行联调，本发明的有益效果如下：本发明的一种用于风力发电设备的调试系统，包括机舱调试单元和轮毂调试单元，能够实现机舱调试和轮毂调试分开进行，省去了将机舱和轮毂吊装至塔基位置的工作量，以及可能出现的安全隐患；还解决了塔基柜、机舱和轮毂装配由于进度不一致引起的重复测试问题。本发明的风电调试控制台降低了工作量，优化了人力成本。

本发明的系统在柜体底部安装了带有制动功能的万向轮，使本发明易于移动，能够在调试机舱时将本系统推至机舱的位置，在调试轮毂时推至轮毂的位置，且在测试过程中能将轮子锁死，防止柜体移动发生事故。

电源线采用重载连接器避免了人工频繁拆接，提升了调试效率。调试程序经过优化使得人机界面故障显示更为清晰，提高了调试质量。

本发明还带有电源插座和网线接口，方便为测试中使用的计算机供电和提供可靠的数据连接。给处理器下载所需程序并进行数据监测。

附图说明

图1是本发明的调试柜体正面示意图；

图2是本发明的调试柜体背面示意图；

图3是本发明的一种用于风力发电设备的调试系统的构成图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1和图2所示的用于安装风力发电设备调试控制台的调试柜体示意图，包括人机界面1、网线插座2、电源插座3、急停复位按钮4、急停开关5、安全链复位按钮6、光纤支架7、转换开关8、隔板9、散热网10、电源插头11、移动扶手12、光纤出线孔13、电源出线孔14、行走轮15、电缆挂钩16。

本调试控制台柜体小巧灵活，易于连接和布线；台体上表面作为工作台面可以放置用于调试的电脑等设备。所述人机界面1为通过rs485串口连接本发明调试系统的处理器的显示屏，通过所述人机界面1可以操作、控制和监测调试过程，调试的状态和数据通过人机界面显示出来。并且本调试控制台带有电源插座3和网线插座2，所述电源插座3可以为所述调试用的电脑等设备供电，所述网线插座2用于连接调试用电脑给本发明的调试系统上传调试用程序和进行数据监测。柜体一个侧面设置有移动扶手12，用于推动柜体，所述移动扶手12也可以在柜体相对的两个侧面上各设置一个。柜体下方四角上安装有4个行走轮15，所述行走轮15可以为万向轮，可以带有制动或锁死功能，使调试控制台柜体易于移动，且能锁死防止意外移动，使机舱和轮毂的调试工作易于展开。所述隔板9将所述控制台柜体分隔为前后两部分，所述隔板9在朝前部分的柜体中的一面用作器件安装板，上面设置本发明的调试系统所用到的器件，朝后部分的柜体中设置若干电缆挂钩16，所述电缆挂钩16可以设置于所述隔板9在朝后部分的柜体中的一面上，也可以设置于朝后部分的柜体中的侧面上，本发明的调试系统中的各类线缆可以盘绕挂设于所述电缆挂钩16上，便于收线布线。

如图3所示的本发明的一种用于风力发电设备的调试系统的构成图，包括配电柜、空气开关、开关电源、处理器(所述处理器采用plc)、人机界面显示屏、急停开关、急停复位按钮、安全链复位按钮、转换开关、继电器、接触器、电源插座、网线插座、电脑、待测机舱、待测轮毂。

首先从配电柜引入400v电源，使用空气开关对各测试单元电路分别控制。空气开关3和空气开关4引单相230v电源，一路接电源插座，一路经开关电源转换为直流24v，供内部电源和信号使用。

机舱测试单元分为三部分，机舱400v电源由空气开关2控制，使用时经连接端口接至待测机舱；机舱24v安全链接急停开关、急停复位按钮和安全链复位按钮的一组触点，经连接端口接至待测机舱；机舱通讯测试光纤由plc直接接至待测机舱。所述连接端口采用重载连接器。

轮毂测试单元分为五部分，轮毂400v电源由空气开关6和对应接触器控制，其中接触器根据不同类型轮毂(a型或b型)由plc进行控制，经连接端口接至待测轮毂；轮毂230v电源由空气开关5和对应继电器控制，其中继电器根据不同类型轮毂(a型或b型)由plc进行控制，经连接端口接至待测轮毂；轮毂24v电源根据不同类型轮毂(a型或b型)用转换开关手动控制，经连接端口接至待测轮毂；轮毂24v安全链接急停开关、急停复位按钮和安全链复位按钮的另一组触点，配合继电器自锁实现复位功能，然后根据不同类型轮毂(a型或b型)用转换开关手动控制，通过电缆经连接端口接至待测轮毂；轮毂can通讯由plc经连接端口接至待测轮毂。所述的转换开关用于不同类型轮毂(a或b)24v电源信号的切换，轮毂a对应转换开关置于横向，轮毂b对应转换开关置于竖向。所述连接端口采用重载连接器。

本发明的调试系统在使用时，将其推到所要调试的机舱或者轮毂附近，使用步骤如下。

机舱调试：1)连接400v电源、24v安全链和通讯光纤；2)闭合空气开关1、2、3、4；3)下载对应的程序；4)按照调试报告进行调试。

轮毂调试：1)连接400v/230v/24v电源和can通讯线；2)根据轮毂类型(a型或b型)确定所述转换开关位置；3)闭合空气开关1、3、4、5、6；4)下载对应的程序；5)按照调试报告进行调试。

本发明采用更加灵活的调试控制台和成熟稳定的调试程序，目的是分别完成对机舱和轮毂的全面检测。机舱调试主要包括接地保护、plc通讯、急停、安全连、偏航、风门、振动传感器、风速风向仪、航空灯、机舱加热器以及齿轮箱、发电机、刹车、水冷和传动链等各单元的功能测试。轮毂调试主要包括接地保护、plc通讯、接近开关、限位开关、变桨驱动器、变桨电机、编码器和润滑等各部件的测试。

本发明的一种用于风力发电设备的调试系统，用于大型风力发电机组机舱和轮毂的厂内测试，该系统包括一个调试控制台和可移动柜体，控制台装有人机界面、转换开关、急停开关、急停复位按钮和安全链复位按钮，用于完整的调试操作和状态切换。装设有网线插座和电源插座，方便电脑使用。柜体顶部装有可收放的通讯光纤支架，利于保护光纤。柜体底部装有具备刹车功能的万向轮，可以灵活移动。柜体左右两侧装设有重载连接器底座和移动扶手。内部装有电器元件安装背板和电缆挂钩，空间布局合理。背部设有u型电缆出线孔，附有绝缘胶垫，用于保护电源线。

所述的急停开关、急停复位按钮和安全链复位按钮，均采用两组相同触点，可以分别满足机舱和轮毂的调试使用。

所述的电器元件主要包括空气开关、开关电源、plc、熔断器、接触器、继电器和相关端子等。

所述的开关电源用于将交流230v转换为直流24v，供内部电源和信号使用。

所述的调试程序成熟稳定，通过can总线与轮毂进行通讯，通过rs485串口与人机界面进行通讯。针对机舱调试内容，调试程序解决了塔基、轮毂和变流等相关故障代码。针对轮毂调试，调试程序解决了塔基、机舱和变流等相关故障代码。plc的di状态主要是急停和急停复位信号，ss1、ss9、ss11、ss12、ss13安全链反馈信号，以及轮毂润滑系统反馈信号。do状态主要是急停复位指示灯、安全链复位指示灯、轮毂400v主接触器、变桨柜加热器、轮毂轴承润滑、轮毂齿圈润滑、轮毂电机刹车，以及看门狗正常信号。

所述的电源线采用重载连接器，电源进线一套，机舱调试出线一套，轮毂调试出线两套，与轮毂(a或b)侧的连接器配套使用。所述的机舱调试出线包含400v电源线、24v安全链线以及通讯光纤。所述的轮毂调试出线包含400v/230v电源线、24v电源线以及can通讯线。

所述的400v/230v电源由plc的do状态通过接触器和继电器加以控制，所述的24v安全链设计精简，仅保留ss1、ss9、ss11、ss12、ss13节点，并使用继电器自锁实现复位功能。

以上给出了具体的实施方式，但发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本结构和功能在于上述基本方案，对本领域技术人员而言，根据本发明的教导，采用其他模块、装置、结构、安装方式不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。