CN102312772B

CN102312772B - 一种风力发电机变桨距系统控制方法

Info

Publication number: CN102312772B
Application number: CN2010102156209A
Authority: CN
Inventors: 王智
Original assignee: PAIEN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: PAIEN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2030-06-29
Also published as: CN102312772A

Abstract

本发明涉及一种风力发电机变桨距系统控制方法，包括以下步骤：1)系统完成初始化：2)判断系统维护开关是否按下，若为是系统将进入维护模式，若为否，执行步骤3)；3)判断系统是否错误或警告发生，若为是，执行步骤5)；若为否，上位机和下位机都进入等待模式后，判断是否检测到有故障或警告发生，若为是，执行步骤5)；4)系统处在等待模式中时，如果上位机收到系统外部设备传来的运行指令后，上位机和下位机都将进入正常运行模式，判断是否检测到有故障或警告发生，若为是，执行步骤5)；5)系统进入紧急模式，并根据故障发生的严重性进行相应的紧急收桨操作。与现有技术相比，本发明具有模块化设计，便于扩展和移植等优点。

Description

一种风力发电机变桨距系统控制方法

技术领域

本发明涉及一种变桨距系统控制方法，尤其是涉及一种风力发电机变桨距系统控制方法。

背景技术

风力发电机的变桨距控制系统是依据风速的变化随时调节桨距角，控制吸收的风能。变桨距控制软件完成逻辑控制、设备操作、数据通讯等功能。

目前许多公司针对自己的产品设计的变桨系统控制软件功能单一，扩展性、移植性差、调试过程比较复杂，不便于系统的维护和升级。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模块化设计，便于扩展和移植的风力发电机变桨距系统控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种风力发电机变桨距系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)系统上电后，完成初始化：

2)在一定时间内，判断系统维护开关是否按下，若为是系统将进入维护模式，若为否，执行步骤3)；

3)判断系统是否错误或警告发生，若为是，执行步骤5)；若为否，判断下位机是否已经进入等待模式，若为是，上位机进入等待模式；上位机和下位机都进入等待模式后，判断上位机和下位机中的任何一处是否检测到有故障或警告发生，若为是，执行步骤5)，若为否，执行步骤4)；

4)系统处在等待模式中时，如果上位机收到系统外部设备传来的运行指令后，上位机和下位机都将进入正常运行模式，在正常运行模式中，上位机将接收到的外部命令和目标参数分别传送给下位机，下位机将执行相应的动作；同时，下位机将每个控制轴的状态信息传给上位机，经上位机汇总，再将整个系统的信息传给变桨系统外部设备；在正常运行模式下，判断上位机和下位机中的任何一处是否检测到有故障或警告发生，若为是，执行步骤5)；若为否，继续执行步骤4)；

5)当系统检测到有故障或警告发生，或系统外部设备向上位机发送命令要求系统进入紧急模式时，系统进入紧急模式，并根据故障发生的严重性进行相应的紧急收桨操作：若是一般性的故障，则由下位机控制电机完成快速收桨后，系统收到错误复位命令进行复位后没有错误再次发生时，则系统进入等待模式，返回步骤4)；如果是严重故障，则由上位机控制接触器给电机直接供电，完成开环收桨后，通过操作员到现场进行手动复位，返回步骤4)。

所述的上位机为控制器，下位机为驱动器。

所述的步骤5)中的一般性的故障包括断路器跳闸、电机温度过高、备用电源故障。

所述的步骤5)中的严重故障包括驱动器内部出现故障、编码器故障。

所述的步骤1)初始化包括输入输出信号的初始化、通讯参数的设置、通讯连接的建立。

所述的步骤2)中的维护模式下，通过手动的方式进行系统的维修和其它操作，其它操作包括电机正转和反转设定、参考点设定。

所述的下位机设有多个。

所述的下位机为3个。

与现有技术相比，本发明采用模块化设计，便于扩展和移植；上位机增强了整个系统的逻辑控制、数据通讯、系统扩展功能；带有位置闭环控制的下位机提高了电机控制的精度；采用CANopen通讯和可视化的调试界面，便于用户进行系统调试和参数配置。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的软件架构图；

图3为本发明的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1、图3所示，一种风力发电机变桨距系统控制方法，包括以下步骤：

1)系统上电后，完成初始化，初始化包括输入输出信号的初始化、通讯参数的设置、通讯连接的建立；

2)在一定时间内，判断系统维护开关是否按下，若为是系统将进入维护模式，通过手动的方式进行系统的维修和其它操作，其它操作包括电机正转和反转设定、参考点设定，若为否，执行步骤3)；

3)判断系统是否错误或警告发生，若为是，执行步骤5)；若为否，判断下位机2是否已经进入等待模式，若为是，上位机1进入等待模式；上位机1和下位机2都进入等待模式后，判断上位机1和下位机2中的任何一处是否检测到有故障或警告发生，若为是，执行步骤5)，若为否，执行步骤4)；

4)系统处在等待模式中时，如果上位机收到系统外部设备3传来的运行指令后，上位机1和下位机2都将进入正常运行模式，在正常运行模式中，上位机1将接收到的外部命令和目标参数分别传送给下位机2，下位机2将执行相应的动作；同时，下位机2将每个控制轴的状态信息传给上位机1，经上位机1汇总，再将整个系统的信息传给变桨系统外部设备3；在正常运行模式下，判断上位机1和下位机2中的任何一处是否检测到有故障或警告发生，若为是，执行步骤5)；若为否，继续执行步骤4)；

5)当系统检测到有故障或警告发生，或系统外部设备3向上位机1发送命令要求系统进入紧急模式时，系统进入紧急模式，并根据故障发生的严重性进行相应的紧急收桨操作：若是一般性的故障(断路器跳闸、电机温度过高、备用电源故障)，则由下位机2控制电机完成快速收桨后，系统收到错误复位命令进行复位后没有错误再次发生时，则系统进入等待模式，返回步骤4)；如果是严重故障(驱动器内部出现故障、编码器故障)，则由上位机1控制接触器给电机直接供电，完成开环收桨后，通过操作员到现场进行手动复位，返回步骤4)。

所述的上位机1为控制器，下位机2为驱动器。所述的下位机为3个，并通过总线分别与上位机1连接。如图2所示，上位机1和下位机2均包括系统初始化、等待模式、正常运行模式、紧急模式以及维护模式。

Claims

1.一种风力发电机变桨距系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）系统上电后，完成初始化：

2）在一定时间内，判断系统维护开关是否按下，若为是系统将进入维护模式，若为否，执行步骤3）；

3）判断系统是否错误或警告发生，若为是，执行步骤5）；若为否，判断下位机是否已经进入等待模式，若为是，上位机进入等待模式；上位机和下位机都进入等待模式后，判断上位机和下位机中的任何一处是否检测到有故障或警告发生，若为是，执行步骤5），若为否，执行步骤4）；

4）系统处在等待模式中时，如果上位机收到系统外部设备传来的运行指令后，上位机和下位机都将进入正常运行模式，在正常运行模式中，上位机将接收到的外部命令和目标参数分别传送给下位机，下位机将执行相应的动作；同时，下位机将每个控制轴的状态信息传给上位机，经上位机汇总，再将整个系统的信息传给变桨系统外部设备；在正常运行模式下，判断上位机和下位机中的任何一处是否检测到有故障或警告发生，若为是，执行步骤5）；若为否，继续执行步骤4）；

5）当系统检测到有故障或警告发生，或系统外部设备向上位机发送命令要求系统进入紧急模式时，系统进入紧急模式，并根据故障发生的严重性进行相应的紧急收桨操作：若是一般性的故障，则由下位机控制电机完成快速收桨后，系统收到错误复位命令进行复位后没有错误再次发生时，则系统进入等待模式，返回步骤4）；如果是严重故障，则由上位机控制接触器给电机直接供电，完成开环收桨后，通过操作员到现场进行手动复位，返回步骤4）；

所述的步骤5）中的一般性的故障包括断路器跳闸、电机温度过高、备用电源故障；

所述的步骤5）中的严重故障包括驱动器内部出现故障、编码器故障。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机变桨距系统控制方法，其特征在于，所述的上位机为控制器，下位机为驱动器。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机变桨距系统控制方法，其特征在于，所述的步骤1）初始化包括输入输出信号的初始化、通讯参数的设置、通讯连接的建立。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机变桨距系统控制方法，其特征在于，所述的步骤2）中的维护模式下，通过手动的方式进行系统的维修和其它操作，其它操作包括电机正转和反转设定、参考点设定。

5.根据权利要求2所述的一种风力发电机变桨距系统控制方法，其特征在于，所述的下位机设有多个。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电机变桨距系统控制方法，其特征在于，所述的下位机为3个。