CN102011693A - 风电变桨控制系统 - Google Patents

风电变桨控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102011693A
CN102011693A CN2010105817148A CN201010581714A CN102011693A CN 102011693 A CN102011693 A CN 102011693A CN 2010105817148 A CN2010105817148 A CN 2010105817148A CN 201010581714 A CN201010581714 A CN 201010581714A CN 102011693 A CN102011693 A CN 102011693A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
control system
driver
bridge circuit
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105817148A
Other languages
English (en)
Inventor
傅建民
王政
邓杰
林盈杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Reenergy Electric Suzhou Co Ltd
Original Assignee
Reenergy Electric Suzhou Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Reenergy Electric Suzhou Co Ltd filed Critical Reenergy Electric Suzhou Co Ltd
Priority to CN2010105817148A priority Critical patent/CN102011693A/zh
Publication of CN102011693A publication Critical patent/CN102011693A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

本发明提供一种风电变桨控制系统，包括，调节风电站桨叶角度的变桨电机；和所述变桨电机连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器，所述驱动器电连接外部电源；为变桨电机提供应急电源的后备电源，所述后备电源电连接变桨电机；所述驱动器电连接所述后备电源，以利用外部电源为后备电源充电。本发明的有益效果是：通过将充电器集成到驱动器中，节约了零部件，简化了线路和器材安装布置；且驱动器充电不受变压器限制，充电高效可靠。

Description

风电变桨控制系统
技术领域
本发明涉及一种风电变桨控制系统，尤其涉及风电变桨控制系统的I/O端口和A/D端口。
背景技术
新能源发电行业的发展前景十分广阔，大力发展风电是我国新能源战略的重点。风力发电发展到目前阶段，如何使其性价比形成与煤电、水电的竞争优势是风电行业追逐的目标。在不断提高可靠性的同时，降低成本是所有风力发电设备的发展方向。
变桨控制系统是风力发电系统中重要的组成部件，而电机驱动器1是变桨控制系统的关键部件之一。为了使变桨系统在瞬间断电时可靠稳定的工作，以及在发生故障、断电等不可预料的情况下能够紧急收桨，变桨系统都会配备后备电源5。后备电源5一般采用蓄电池或者超级电容的形式。在正常工作状态，后备电源5处于浮充状态，当断电的情况下，由后备电源供电。(如附图1所示)。这种方案保证了系统有可靠的电源供应，也不可避免的带来了后备电源的充电问题。充电器3的好坏直接决定了后备电源5是否可以正常充放电，也就是在需要后备电源5供电时是否“有电可供”。在这种情况下，充电器3也就成为了变桨系统中的关键部件。
这种驱动器1加后备电源5再加充电器3的方案在风力发电变桨系统中被广泛采用。应用中也出现了一些问题，主要是充电器3和驱动器1是两个不同的器件，这就增加了机械安装和电气连接的麻烦，且两者的匹配也是问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种内置的后备电源充电简单、高效的风电变桨控制系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种风电变桨控制系统，包括，调节风电站桨叶角度的变桨电机；和所述变桨电机连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器，所述驱动器电连接外部电源；为变桨电机提供应急电源的后备电源，所述后备电源电连接变桨电机；所述驱动器电连接所述后备电源，以利用外部电源为后备电源充电。
优选的，所述驱动器内设有将外部电源的交流电转化为直流电的交直转换电路，所述交直转换电路将直流电输送到驱动器的母线上。
优选的，所述交直转换电路包括并联的三相整流桥和滤波电容。
优选的，所述驱动器还包括微控制器，所述母线上挂有IGBT全桥电路，所述微控制器电连接所述IGBT全桥电路。
优选的，所述IGBT全桥电路连接所述变桨电机，所述微控制器向所述IGBT全桥电路发送PWM信号以控制所述变桨电机动作。
优选的，所述IGBT全桥电路连接所述后备电源，所述微控制器向所述IGBT全桥电路发送PWM信号以通过IGBT全桥电路向所述后备电源输送直流电。
优选的，所述IGBT全桥电路通过LC滤波电路连接到后备电源。
优选的，所述后备电源具有信号输出端口，所述信号输出端口连接到所述微控制器，向所述微控制器传递充电电压信号和充电电路信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将充电器集成到驱动器中，节约了零部件，简化了线路和器材安装布置；且驱动器充电不受变压器限制，充电高效可靠。
附图说明
图1是现有技术的风电变桨控制系统模块图。
图2是本发明的具体实施方式的风电变桨控制系统模块图。
图3是本发明的具体实施方式的电路图。
1、驱动器    5、后备电源
3、充电器
具体实施方式
下面参照附图以示例的方式对本发明的具体实施方式进行说明。
参照图2，具体实施方式的风电变桨控制系统包括调节风电站桨叶角度的变桨电机；和所述变桨电机连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器1，所述驱动器1电连接外部电源；为变桨电机提供应急电源的后备电源5，所述后备电源5电连接变桨电机；所述驱动器1电连接所述后备电源5，以利用外部电源为后备电源5充电。
即本发明提供了一种驱动器1和充电器合并的设计。原充电器3和驱动器1分别是两个不同的器件。驱动器1完成电机的驱动，充电器3完成对后备电源5的充电。两者合并后，将同时具备上述两种功能。
下面参照图3具体介绍本发明的电路设置。
驱动器1从外部电源三相电网取电，驱动器1内设有将外部电源的交流电转化为直流电的交直转换电路，所述交直转换电路将直流电输送到驱动器1的母线上。该交直转换电路包括并联的三相整流桥和滤波电容。
此外，所述驱动器1还包括微控制器CPU，所述母线上挂有IGBT全桥电路，微控制器电连接所述IGBT全桥电路。
驱动器1内部是一个闭环控制。
所述IGBT全桥电路连接所述变桨电机，所述微控制器向所述IGBT全桥电路发送PWM信号以控制所述变桨电机动作。具体的，微控制器CPU检测母线电压，输出电流，输出电压，电机转速等参数，以实现变桨电机的实时控制与保护。
所述IGBT全桥电路连接所述后备电源5，所述微控制器向所述IGBT全桥电路发送PWM信号以通过IGBT全桥电路向所述后备电源5输送直流电。
本设计中对充电器功能的设计也做了改进。原充电器原理为半桥或全桥拓扑结构的开关电源，再加检测、报警等电路实现充电器的功能。这种电路利用专门的电源控制芯片实现电压，电流的充电控制。实际应用过程中，电压、电流的可调范围比较小。功率也受到了高频变压器的限制。适应性比较差。
本设计中利用PWM技术，从驱动器1的直流母线上直接取直流电，一方面省掉了充电器的前端整流电路，另一方面由于不再需要高频变压器，使得功率的增加不再成为问题。由于采用了DSP控制技术，电压，电流的设置可以通过与上位机的通讯来实现。解决了适应性差的原因。
继续参照图3，IGBT全桥电路通过LC滤波电路连接到后备电源5。
后备电源5具有信号输出端口，所述信号输出端口连接到所述微控制器，向所述微控制器传递充电电压信号和充电电路信号等，以实现限流、限压充电。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims (8)

1.一种风电变桨控制系统，包括，
调节风电站桨叶角度的变桨电机；
和所述变桨电机连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器，所述驱动器电连接外部电源；
为变桨电机提供应急电源的后备电源，所述后备电源电连接变桨电机；
其特征在于，所述驱动器电连接所述后备电源，以利用外部电源为后备电源充电。
2.根据权利要求1中所述的风电变桨控制系统，其特征在于：所述驱动器内设有将外部电源的交流电转化为直流电的交直转换电路，所述交直转换电路将直流电输送到驱动器的母线上。
3.根据权利要求2中所述的风电变桨控制系统，其特征在于：所述交直转换电路包括并联的三相整流桥和滤波电容。
4.根据权利要求2中所述的风电变桨控制系统，其特征在于：所述驱动器还包括微控制器，所述母线上挂有IGBT全桥电路，所述微控制器电连接所述IGBT全桥电路。
5.根据权利要求4中所述的风电变桨控制系统，其特征在于：所述IGBT全桥电路连接所述变桨电机，所述微控制器向所述IGBT全桥电路发送PWM信号以控制所述变桨电机动作。
6.根据权利要求4中所述的风电变桨控制系统，其特征在于：所述IGBT全桥电路连接所述后备电源，所述微控制器向所述IGBT全桥电路发送PWM信号以通过IGBT全桥电路向所述后备电源输送直流电。
7.根据权利要求6中所述的风电变桨控制系统，其特征在于：所述IGBT全桥电路通过LC滤波电路连接到后备电源。
8.根据权利要求6中所述的风电变桨控制系统，其特征在于：所述后备电源具有信号输出端口，所述信号输出端口连接到所述微控制器，向所述微控制器传递充电电压信号和充电电路信号。
CN2010105817148A 2010-12-10 2010-12-10 风电变桨控制系统 Pending CN102011693A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105817148A CN102011693A (zh) 2010-12-10 2010-12-10 风电变桨控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105817148A CN102011693A (zh) 2010-12-10 2010-12-10 风电变桨控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102011693A true CN102011693A (zh) 2011-04-13

Family

ID=43841991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105817148A Pending CN102011693A (zh) 2010-12-10 2010-12-10 风电变桨控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102011693A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102562448A (zh) * 2011-12-19 2012-07-11 东方电气集团东方汽轮机有限公司 风力发电机安全顺桨系统
CN102828906A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 苏州能健电气有限公司 一种交流变桨控制系统
CN103066685A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 苏州能健电气有限公司 交流驱动器
CN103066675A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 苏州能健电气有限公司 风电交流变桨系统交流驱动器充电电路
CN103066681A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 苏州能健电气有限公司 交流驱动器主控板冗余电源
CN106958508A (zh) * 2017-05-27 2017-07-18 北京华电天仁电力控制技术有限公司 一种高度集成式一体化风电变桨控制器
CN108561272A (zh) * 2018-04-23 2018-09-21 深圳市禾望电气股份有限公司 一种风电变桨驱动系统及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101550906A (zh) * 2009-05-15 2009-10-07 北京工业大学 直流电机变桨距系统及其控制方法
CN201328023Y (zh) * 2008-12-24 2009-10-14 华锐风电科技有限公司 用于风力发电机组电动变桨系统的后备电源
CN201433850Y (zh) * 2009-05-22 2010-03-31 北京工业大学 超级电容储能的直流变桨距系统
CN101908788A (zh) * 2009-06-05 2010-12-08 苏州能健电气有限公司 风力发电机变桨用变频交流电机及其驱动系统
CN201925089U (zh) * 2010-12-10 2011-08-10 苏州能健电气有限公司 风电变桨控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201328023Y (zh) * 2008-12-24 2009-10-14 华锐风电科技有限公司 用于风力发电机组电动变桨系统的后备电源
CN101550906A (zh) * 2009-05-15 2009-10-07 北京工业大学 直流电机变桨距系统及其控制方法
CN201433850Y (zh) * 2009-05-22 2010-03-31 北京工业大学 超级电容储能的直流变桨距系统
CN101908788A (zh) * 2009-06-05 2010-12-08 苏州能健电气有限公司 风力发电机变桨用变频交流电机及其驱动系统
CN201925089U (zh) * 2010-12-10 2011-08-10 苏州能健电气有限公司 风电变桨控制系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102828906A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 苏州能健电气有限公司 一种交流变桨控制系统
CN103066685A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 苏州能健电气有限公司 交流驱动器
CN103066675A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 苏州能健电气有限公司 风电交流变桨系统交流驱动器充电电路
CN103066681A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 苏州能健电气有限公司 交流驱动器主控板冗余电源
CN102562448A (zh) * 2011-12-19 2012-07-11 东方电气集团东方汽轮机有限公司 风力发电机安全顺桨系统
CN102562448B (zh) * 2011-12-19 2013-11-27 东方电气集团东方汽轮机有限公司 风力发电机安全顺桨系统
CN106958508A (zh) * 2017-05-27 2017-07-18 北京华电天仁电力控制技术有限公司 一种高度集成式一体化风电变桨控制器
CN106958508B (zh) * 2017-05-27 2019-06-11 北京华电天仁电力控制技术有限公司 一种高度集成式一体化风电变桨控制器
CN108561272A (zh) * 2018-04-23 2018-09-21 深圳市禾望电气股份有限公司 一种风电变桨驱动系统及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103427430B (zh) 一种混合储能系统在微网中的能量管理方法
CN102011693A (zh) 风电变桨控制系统
WO2012055236A1 (zh) 风光柴市电一体化供电系统
CN202488178U (zh) 基于直流母线的光伏储能电动汽车充电站系统
CN206595753U (zh) 一种列车自供电电源系统
CN201328023Y (zh) 用于风力发电机组电动变桨系统的后备电源
CN102882280A (zh) 一种基于电容混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置
CN103633726B (zh) 可再生能源综合路灯供电系统
CN102394504B (zh) 智能综合发电系统
CN107546830A (zh) 一种基于dsp的一体化变桨控制的超级电容充电器
CN104753162A (zh) 基站供电系统及其多路交流电源切换方法
CN201774276U (zh) 一种用于风力发电的能量管理系统
CN101841169A (zh) 一种用于风力发电的能量管理系统
CN106864267A (zh) 一种用于列车的自供电方法
CN102496961A (zh) 一种基于直流母线的风电独立电网系统
CN202260598U (zh) 风能太阳能互补型发电系统
CN201925089U (zh) 风电变桨控制系统
CN202405799U (zh) 一种基于直流母线的风电独立电网系统
CN102223136A (zh) 非储能型风力发电与电网互补供电的电机驱动系统
CN205248900U (zh) 一种风力发电机组变桨距系统不间断控制电源
CN2847649Y (zh) 一种太阳能与电网切换互补装置
CN218514098U (zh) 一种火电厂用储能系统
CN106849306A (zh) 一种用于列车的自供电电源
CN103398851A (zh) 一种动力设备试验装置、系统及回馈能量调节方法
CN201041956Y (zh) 一种高压装置中控制回路的供电电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110413