一种风电机组变桨控制器的供电系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及风力发电变桨系统技术领域，特别是一种风电机组变桨控制器的供电系统。


背景技术：

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变桨系统作为风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用，稳定的变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一；变桨控制技术简单来说，就是通过调节桨叶的节距角，改变气流对桨叶的攻角，进而控制风轮捕获的气动转矩和气动功率。风力发电机组变桨系统包括变桨控制器、变桨电池、变桨电机、叶片、等组成，其中变桨控制器是此系统的核心部位，变桨控制器一旦断电，桨叶将失去控制，导致风机事故发生，因此，保证变桨控制器持续不间断供电显得极为重要。
[0003]
而目前变桨控制器的供电以机舱400为正常供电，以电池为备用。即正常工作使用机舱供给的400v电源工作，当机舱400v电源断开时，切换至ups电源供电；由于现代风力发电机普遍以3叶片为主，所以轮毂内部有3套独立的变桨控制器，且供电模式互相独立。
[0004]
此种变桨控制器供电系统存在以下缺点：
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1.当轮毂400v断电时，如果ups电源失效会导致变桨控制器失电，风机桨叶不能收回，在大风速下容易引起风机超速，风机倒塌等事故。
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2.当线路发生开路时也会使变桨控制器失电，导致风机桨叶失控不能收回，降低风机变桨系统的安全系数，诱发风机事故。


技术实现要素：

[0007]
本实用新型的目的就是为了解决现有技术中风电机组变桨控制器的供电系统的ups电源失效或损坏，造成桨叶失控不能及时收回的问题。
[0008]
本实用新型的具体方案是：
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设计一种风电机组变桨控制器的供电系统，包括分别与三个风机桨叶对应电连接的变桨控制器一、变桨控制器二、变桨控制器三以及变桨电池一、变桨电池二、变桨电池三；
[0010]
在三个变桨控制器与三个变桨电池之间通过三条互为备用的供电支路相连，所述供电支路包括继电器k1、继电器k2和继电器k3，继电器k1的常闭触点串联在变桨控制器一与变桨电池一之间，继电器k2的常闭触点串联在变桨控制器二与变桨电池二之间，继电器k3的常闭触点串联在变桨控制器三与变桨电池三之间；
[0011]
继电器k1的常开触点串联在变桨控制器一与变桨电池二之间，继电器k2的常开触点串联在变桨控制器二与变桨电池三之间，继电器k3的常开触点串联在变桨控制器三与变桨电池一之间。
[0012]
优选的，所述三个变桨控制器分别通过三个变桨plc与风机主控制器（10）电连接。
[0013]
优选的，三个所述变桨plc分别与三个变桨电池对应连接并通过canopen总线与风
机主控制器之间进行通讯，所述继电器k1、继电器k2、继电器k3分别与风机主控制器的输出端连线。
[0014]
优选的，所述继电器k1的常闭触点与所述继电器k1的常开触点互为闭锁，继电器k2的常闭触点与继电器k2的常开触点互为闭锁，继电器k3的常闭触点和继电器k3的常开触点互为闭锁。
[0015]
优选的，所述所述变桨电池型号为松下12v lc-wtp127r2t。
[0016]
本实用新型的有益效果在于：
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1.本实用新型通过在三条供电支路的变桨电池和继电器的常闭触点之间接入继电器的常开触点，使三条供电支路的变桨电池之间构成互为备用的关系；当轮毂400v断电时，即使ups电源失效导致变桨控制器失电，桨叶可以安全可靠收回，减少风机事故发生，在风机主控制器检测到本轴变桨电池出现故障时，将自动进行切换至另一条支路的变桨电池供电，风机恢复正常运行，避免风机故障停机，提高设备可靠性及可利用率，使用性能良好，具有广泛的市场前景。
附图说明
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图1是本实用新型的整体结构图；
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图2是本实用新型的控制原理图；
[0020]
图中标号为：1、变桨电池一，2、变桨电池二，3、变桨电池三，4、变桨控制器一，5、变桨控制器二，6、变桨控制器三，71、继电器k1的常闭触点，72、继电器k1的常开触点，81、继电器k2的常闭触点，82、继电器k2的常开触点,91、继电器k3的常闭触点，92、继电器k3的常开触点，10、风机主控制器,11、风机桨叶一，12、风机桨叶二，13、风机桨叶三，14、变桨plc一，15、变桨plc二，16、变桨plc三。
具体实施方式
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以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
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实施例1
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一种风电机组变桨控制器的供电系统，如图1至图2，包括分别与三个风机桨叶对应电连接的变桨控制器一4、变桨控制器二5、变桨控制器三6以及变桨电池一1、变桨电池二2、变桨电池三3；变桨电池一1、变桨电池二2、变桨电池三3分别为变桨控制器一4、变桨控制器二5、变桨控制器三6提供电能；
[0024]
在三个变桨控制器与三个变桨电池之间通过三条互为备用的供电支路相连；
[0025]
第一条供电支路包括继电器k1，继电器k1的常闭触点71串联在变桨控制器一4与变桨电池一1之间，继电器k1的常开触点72串联在变桨控制器一4与变桨电池二2之间，继电器k1的常开触点72和继电器k1的常闭触点71相互闭锁，继电器k1与风机主控制10的输出端相连，变桨控制器一4通过变桨plc一14与风机主控制器10相连；变桨plc一14与变桨电池一1相连并通过canopen总线与风机主控制器10的通讯模块相连，实现与风机主控制器10的信号传输。
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当变桨电池一1故障时，变桨plc一14将采集到的故障信号通过canopen总线传输
至风机主控制器10，此时，风机主控制器10控制继电器k1的常闭触点71断开，控制继电器k1的常开触点72闭合，变桨控制器一的供电系统由变桨电池一1切换至变桨电池二2，从而保证风机桨叶一11正常运行，安全收回，同时，风机主控制器10发出“轴1ups”故障警告，提醒维护人员进行更换变桨电池一1，变桨控制器一通过变桨plc一14与风机主控制器10之间实现信号传输。
[0027]
第二条供电支路包括继电器k2，继电器k2的常闭触点81串联在变桨控制器二5与变桨电池二2之间，继电器k2的常开触点82串联在变桨控制器二5与变桨电池三3之间，继电器k2的常开触点82和继电器k2的常闭触点81相互闭锁，继电器k2与风机主控制10的输出端相连，变桨控制器二5通过变桨plc二15与风机主控制器10相连；变桨plc二15与变桨电池二2相连并通过canopen总线与风机主控制器10的通讯模块相连，实现与风机主控制器10的信号传输。
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当变桨电池二2故障时，变桨plc二15将采集到的故障信号通过canopen总线传输至风机主控制器10，此时，风机主控制器10控制继电器k2的常闭触点81断开，控制继电器k2的常开触点82闭合，变桨控制器二的供电系统由变桨电池二2切换至变桨电池三3，从而保证风机桨叶二12正常运行，安全收回，同时，风机主控制器10发出“轴2ups”故障警告，提醒维护人员进行更换变桨电池二2，变桨控制器二通过变桨plc二15与风机主控制器10之间实现信号传输。
[0029]
第三条供电支路包括继电器k3，继电器k3的常闭触点91串联在变桨控制器三6与变桨电池三3之间；继电器k3的常开触点92串联在变桨控制器三6与变桨电池一1之间，继电器k3的常开触点92和继电器k3的常闭触点91相互闭锁，继电器k3与风机主控制10的输出端相连，变桨控制器三5通过变桨plc三16与风机主控制器10相连；变桨plc三16与变桨电池三3相连并通过canopen总线与风机主控制器10的通讯模块相连，实现与风机主控制器10的信号传输。
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当变桨电池三3故障时，变桨plc三16将采集到的故障信号通过canopen总线传输至风机主控制器10，此时，风机主控制器10控制继电器k3的常闭触点91断开，控制继电器k3的常开触点92闭合，变桨控制器三的供电系统由变桨电池三3切换至变桨电池一1，从而保证风机桨叶三13正常运行，安全收回，同时，风机主控制器10发出“轴2ups”故障警告，提醒维护人员进行更换变桨电池三3，变桨控制器三通过变桨plc三16与风机主控制器10之间实现信号传输。
[0031]
以上实施例中，风机主控制器包括cpu模块wp 4200 controller 、i/o模块wp-line 351mkii、通讯模块wp-line 511mkii，变桨控制器的型号为20g11fc030aa0nnnnn，变桨plc可以采用型号为compactlogix l18er-bb1b的plc；也可以采用主站和从站的方式，一个主站（1号柜）型号为compactlogixl18er-bb1b、两个从站（2号、3号柜）型号为1734-aent series-b；变桨电池型号为松下 12v lc-wtp127r2t。
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风机主控制器10属于总控制系统，控制整个系统的运行情况，风机主控制器10通过变桨plc实现与变桨控制器的信号传输，变桨控制器主要控制变桨时风机的正反转、刹车、测温等，并将其信号传输至变桨plc汇总后，反馈至风机主控制器10。
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本实用新型的工作原理为：当变桨电池一1故障时，风机主控制器控制继电器k1的常闭触点71断开，继电器k1的常开触点72闭合，变桨控制器一4的电源由变桨电池一1切换
为变桨电池二2供电，使风机桨叶一11正常运行，同时，风机主控制器10发出变桨电池一1故障警告，提醒维护人员需要更换变桨电池一1，当风机主控制器10检测到变桨电池一1更换完成系统正常后，风机主控制器10控制继电器k1的常闭触点71闭合，常开触点72断开，变桨控制器一4的供电电源由变桨电池二2切换为变桨电池一1；从而能够为变桨控制器一4提供持续不间断的供电电源，保证风机桨叶一11的正常运行及安全收回，避免风机事故发生；变桨电池二2和变桨电池三3发生故障时同变桨电池一1故障时类似，故再次不再赘述。
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最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。