一种冗余设计的风电变桨控制系统电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冗余设计的风电变桨控制系统电源，包括AC/DC电源模块、UPS电源、DC/DC电源模块、超级电容和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，PLC的输入端分别与AC/DC电源模块、UPS电源、DC/DC电源模块相连，输出端与主控系统相连，DC/DC电源模块的输入端连接在与市电相连的驱动器的直流母线上，输出端经第二二极管输出电源至变桨系统，超级电容与所述DC/DC电源模块并联。本实用新型提供三层冗余设计，为变桨系统提供可靠的控制电源，大大提高了系统的可靠性，能够保障变桨系统可靠运行。
【专利说明】—种冗余设计的风电变桨控制系统电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风电变桨领域，特别涉及一种冗余设计的风电变桨控制系统电源。
【背景技术】
[0002]风电作为新能源受到世界各国的重视，发展前景广阔。风力发电机组工作环境恶劣，不断提高其可靠性是需要努力的方向。变桨系统是风力发电系统中重要的组成部件，是风机安全运行的重要保障。
[0003]风力发电机组变桨系统的控制电源是变桨系统可靠运行的必要前提。专利CN102522807A给出了一种冗余控制电源的设计方法。在该方案中，AC/DC由UPS供电，DC/DC电源由超级电容直接供电。由于AC/DC比UPS的可靠性差，一旦AC/DC出现问题，必须有超级电容供电，容易烧坏DC/DC，且消耗了超级电容的电能。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种工作稳定、安全可靠的冗余设计的风电变桨控制系统电源。
[0005]本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种冗余设计的风电变桨控制系统电源，包括AC/DC电源模块、UPS电源和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，PLC的输入端分别与AC/DC电源模块、UPS电源相连，输出端与主控系统相连，将AC/DC电源模块、UPS电源的的运行状态信号反馈给主控系统。
[0006]所述冗余设计的风电变桨控制系统电源还包括DC/DC电源模块，DC/DC电源模块的输入端连接在与市电相连的驱动器的直流母线上，输出端经第二二极管输出电源至变桨系统，所述DC/DC电源模块还与PLC相连。
[0007]所述冗余设计的风电变桨控制系统电源还包括超级电容，超级电容与所述DC/DC电源模块并联。
[0008]所述超级电容与DC/DC电源模块之间设有第三二极管。
[0009]所述UPS电源输出电压为25VDC。
[0010]所述DC/DC电源模块输出电压为24VDC。
[0011]本实用新型的有益效果在于:由于UPS电源的可靠性高于AC/DC电源模块，UPS电源置于AC/DC电源模块之后，即使AC/DC电源模块出现问题，UPS电源仍能供电，有效提高了系统的可靠性；DC/DC电源模块连接在驱动器直流母线侧，只有在AC/DC电源模块出现问题后，UPS电源也出现问题，此时DC/DC电源模块由直流母线侧供电，使用寿命更长，且不会消耗超级电容的电能；3)只有当市电断电，同时UPS电源损坏，才会有超级电容给DC/DC电源模块供电。本实用新型提供三层冗余设计，为变桨系统提供可靠的控制电源，大大提高了系统的可靠性，能够保障变桨系统可靠运行。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0014]如图1所示，本实用新型包括AC/DC电源模块、UPS电源、DC/DC电源模块、超级电容和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源由AC/DC电源模块供电，AC/DC电源模块有故障输出触点，连接至对AC/DC电源模块进行状态监测的PLC，PLC将AC/DC电源模块发出的故障信号及时反馈给主控系统，PLC也实时监测UPS电源和DC/DC电源模块的运行状态，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，DC/DC电源模块的输入端连接在与市电相连的驱动器的直流母线上，输出端经第二二极管输出电源至变桨系统，DC/DC电源模块与UPS电源共同输出的电源作为最终的控制电源输送至变桨系统，所述超级电容与所述DC/DC电源模块并联，超级电容与DC/DC电源模块之间设有第三二极管。
[0015]本实用新型的工作原理如下:正常情况下，AC/DC电源模块将380V电压转变成25V,并输送至UPS电源，UPS电源的输出也为25V ;同时DC/DC电源模块将驱动器直流母线电压转变成24V。UPS电源输出电压高于DC/DC电源模块输出的电压，此时输送至变桨系统的电源为UPS电源输出的电压25V。
[0016]当AC/DC电源模块出现问题时，UPS电源仍正常输出25V，变桨系统正常运行；PLC将AC/DC电源模块故障信息传递至主控系统，主控系统让变桨系统正常停机；
[0017]在AC/DC电源模块出现问题，UPS电源也出现问题后，此时DC/DC电源模块由直流母线侧供电，并输出电源至变桨系统；
[0018]当市电断电，同时UPS电源损坏，超级电容给DC/DC电源模块供电，DC/DC电源模块输出电源至变桨系统。
[0019]本实用新型提供了三层冗余设计，为变桨系统提供了可靠的控制电源，大大提高了系统的可靠性，能够保障变桨系统可靠运行。
【权利要求】
1.一种冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于:包括AC/DC电源模块、UPS电源和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，PLC的输入端分别与AC/DC电源模块、UPS电源相连，输出端与主控系统相连，将AC/DC电源模块、UPS电源的的运行状态信号反馈给主控系统。
2.如权利要求1所述的冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于:还包括DC/DC电源模块，DC/DC电源模块的输入端连接在与市电相连的驱动器的直流母线上，输出端经第二二极管输出电源至变桨系统，所述DC/DC电源模块还与PLC相连。
3.如权利要求2所述的冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于:还包括超级电容，超级电容与所述DC/DC电源模块并联。
4.如权利要求3所述的冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于:所述超级电容与DC/DC电源模块之间设有第三二极管。
5.如权利要求4所述的冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于:所述UPS电源输出电压为25VDC。
6.如权利要求4所述的冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于:所述DC/DC电源模块输出电压为24VDC。
【文档编号】H02J7/34GK203632335SQ201320836362
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】赵耀, 陈浩, 孟凡冬, 王志琛, 黄正 申请人:湖南世优电气股份有限公司