CN110778462A - 风力发电机组备件检测平台 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种风力发电机组备件检测平台。该检测平台包括：主控系统以及用于给定检测信号的信号给定系统；主控系统包括：主控制器、变流系统控制器、变桨系统控制器、安全继电器和机舱系统控制器。本发明实施例的风力发电机组备件检测平台，能够对风力发电机组备件进行检测，并且能够提高检测结果的准确性。

Description

风力发电机组备件检测平台

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组备件检测平台。

背景技术

备件是指为了缩短设备修理停歇时间或进行设备的维护检修，而储备的用于维修的配件。

风力发电机组备件(尤其是旋转编码器和脉冲发射器)的损坏率不断增加，为了保证风力发电机组的安全性及正常运行。需要在使用风力发电机组备件之间，对风力发电机组备件进行检测。

目前，对于风力发电机组备件的检测，需要搭建临时工业设备安装工程(简称工装)，利用临时工装对风力发电机组备件进行检测。但是，搭建临时工装耗时费力，且利用临时工装检测风力发电机组备件的结果不准确。

发明内容

本发明实施例提供一种风力发电机组备件检测平台，能够对风力发电机组备件进行检测，并且能够提高检测结果的准确性。

本发明实施例提供了一种风力发电机组备件检测平台，检测平台包括：主控系统以及用于给定检测信号的信号给定系统；

主控系统包括：主控制器、变流系统控制器、变桨系统控制器、安全继电器和机舱系统控制器。

在本发明的一个实施例中，信号给定系统包括：第一触摸屏和外部控制器；

第一触摸屏，用于作为信号给定和信号反馈的接口；

外部控制器，用于接收主控系统的主控制器发送的使能信号，根据该使能信号进行工作。

在本发明的一个实施例中，针对主控制器，主控制器向信号给定系统发送使能信号；根据使能信号，检测主控制器。

在本发明的一个实施例中，根据使能信号，检测主控制器，包括：

检测信号给定系统是否按照使能信号进行正常工作，以检测主控制器。

在本发明的一个实施例中，针对变流系统控制器，信号给定系统向变流系统控制器发送用于检测变流系统控制器的通道的测试信号，接收变流系统控制器发送的反馈信号，根据测试信号和反馈信号，检测变流系统控制器。

在本发明的一个实施例中，针对安全继电器，根据安全继电器上电后，安全继电器触点的状态以及安全继电器触点两端的电压，检测安全继电器。

在本发明的一个实施例中，主控系统还包括：旋转编码器、发电机速度转换器和发电机过速模块。

在本发明的一个实施例中，针对旋转编码器，实时获得旋转编码器采集到的位置数据，根据位置数据，检测旋转编码器。

在本发明的一个实施例中，针对发电机速度转换器和发电机过速模块，信号给定系统向发电机速度转换器和发电机过速模块输入脉冲信号，发电机速度转换器和发电机过速模块根据脉冲信号，通过机舱系统控制器向主控制器输出发电机当前对应转速的电压模拟量。

在本发明的一个实施例中，脉冲信号的频率、占空比和初相可调。

在本发明的一个实施例中，主控系统还包括：人机接口、上位机以及第二触摸屏；

检测平台上电后，根据人机接口、上位机和第一触摸屏的指示灯状态，检测人机接口、上位机和第一触摸屏。

本发明实施例的风力发电机组备件检测平台，能够对风力发电机组备件进行检测，并且能够提高检测结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提供的风力发电机组备件检测平台的第一种结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的风力发电机组备件检测平台的第二种结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的风力发电机组备件检测平台的第三种结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的风力发电机组备件检测平台的第四种结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图1示出了本发明实施例提供的风力发电机组备件检测平台的第一种结构示意图。风力发电机组备件检测平台可以包括：主控系统101以及用于给定检测信号的信号给定系统102。

其中，主控系统101由风力发电机组备件组成且按照实际风力发电机组主控系统进行设计。

主控系统101包括：主控制器11、变流系统控制器12、变桨系统控制器13、安全继电器14和机舱系统控制器15。

也就是说，本发明实施例中的主控系统101包括的主控制器11、变流系统控制器12、变桨系统控制器13、安全继电器14和机舱系统控制器15分别为在役风力发电机组的主控制器、变流系统控制器、变桨系统控制器、安全继电器和机舱系统控制器的备件。

在本发明的一个实施例中，在针对主控制器11进行检测时，主控制器11可以向信号给定系统102发送使能信号，根据使能信号，对主控制器11进行检测。

在本发明的一个实施例中，根据使能信号，对主控制器11进行检测，可以包括：检测信号给定系统102是否按照使能信号进行正常工作，以检测主控制器11。

具体的，主控制器11向信号给定系统102发送使能信号，若信号给定系统102按照该使能信号进行正常工作，则确定主控制器11无故障，否则，确定主控制器11存在故障。

在本发明的一个实施例中，针对变流系统控制器12，信号给定系统102向变流系统控制器12发送用于检测变流系统控制器12的通道的测试信号，接收变流系统控制器12发送的反馈信号，根据测试信号和反馈信号，检测变流系统控制器。

在本发明的一个实施例中，针对变流系统控制器12的数字量输入通道，信号给定系统102通过数字量输入通道向变流系统控制器12输入第一数字量；接收变流系统控制器12反馈的第二数字量；若输入第一数字量的次数与接收第二数字量的次数的差值大于第一预设次数，确定数字量输入通道故障；若输入第一数字量的次数与接收第二数字量的次数的差值不大于第一预设次数、且第一数字量与第二数字量不相等的次数超过第二预设次数，确定数字量输入通道故障，否则，确定数字量输入通道无故障。

在本发明的一个实施例中，针对变流系统控制器12的数字量输出通道，信号给定系统102向变流系统控制器12发送待从数字量输出通道输出的第三数字量；通过数字量输出通道接收变流系统控制器12输出的第四数字量；若发送第三数字量的次数与接收第四数字量的次数的差值大于第三预设次数，确定数字量输出通道故障；若发送第三数字量的次数与接收第四数字量的次数的差值不大于第三预设次数，且第三数字量与第四数字量不相等的次数超过第四预设次数，确定数字量输出通道故障，否则，确定数字量输出通道无故障。

在本发明的一个实施例中，针对变流系统控制器12的模拟量输入通道和模拟量输出通道的检测过程基本上与针对变流系统控制器12的数字量输入通道和数字量输出通道的检测过程类似。区别在于，数字量指在时间上和数值上都是离散的物理量。模拟量指在时间上或数值上都是连续的物理量。因此，在针对模拟量通道进行检测时，需要通过判断两个模拟量的差值在预设范围内的次数是否超过特定次数，进行模拟量通道的故障确定，而不是通过判断两个模拟量不相等的次数是否超过特定次数，进行模拟量通道的故障确定。

当确定变流系统控制器12的数字量输入通道、数字量输出通道、模拟量输入通道和模拟量输出通道均无故障时，确定该变流系统控制器12无故障，否则，确定该变流系统控制器12存在故障。

在本发明的一个实施例中，在针对安全继电器14进行检测时，可以根据安全继电器14上电后，安全继电器14触点的状态以及安全继电器14触点两端的电压，检测安全继电器。

安全继电器是一个安全回路中所必须的控制部分，它接受安全输入，通过内部回路的判断，确定性的输出开关信号到设备的控制回路里。简单地说，安全继电器都是双通道信号型，只有两个通道信号都正常时，安全继电器才能正常工作；在工作过程中，只要其中任一通道信号断开，安全继电器都会停止输出，直到两个通道信号都正常且复位后才能正常工作。

通过安全继电器能够保证风力发电机组安全变桨和紧急顺桨，提高风力发电机组的可靠性。

在本发明的一个实施例中，若安全继电器14上电后，安全继电器14的常开触点不闭合或常闭触点不断开，则确定安全继电器14故障。

在本发明的一个实施例中，若安全继电器14上电后，安全继电器14的常开触点闭合且常闭触点断开，安全继电器14触点两端的实际电压与施加在安全继电器14触点两端的电压的差值在预设电压范围内，则确定安全继电器14无故障，否则确定安全继电器14故障。

在本发明的一个实施例中，风力发电机组备件还包括：旋转编码器16、发电机速度转换器17和发电机过速模块18。如图2所示，图2示出了本发明实施例提供的本发明实施例提供的风力发电机组备件检测平台的第二种结构示意图。

在实际应用中，旋转编码器的数据通常会发生跳变，利用普通的检测方式无法检测出旋转编码器的数据跳变。基于此，在本发明的一个实施例中，在针对旋转编码器16检测时，可以实时获得旋转编码器16采集到的位置数据，根据实时获得旋转编码器采集到的位置数据，检测旋转编码器。

通过对实时获得旋转编码器采集到的位置数据进行累积。然后，利用当前秒的位置数据和上一秒的位置数据，计算位置差值，若所计算出的位置差值与预设单位时间内位置偏差不相等，则确定旋转编码器的数据发生跳变，进而确定旋转编码器发生故障。

在本发明的一个实施例中，在针对发电机速度转换器17和发电机过速模块18进行检测时，信号给定系统102可以向发电机速度转换器17和发电机过速模块18输入脉冲信号，发电机速度转换器17和发电机过速模块18根据脉冲信号，通过机舱系统控制器15向主控制器11输出发电机当前对应转速的电压模拟量。

其中，对于发电机速度转换器17，信号给定系统102输出一个脉冲列进入发电机速度转换器17，发电机速度转换器17模块将脉冲转化为对应发电机转速的电压模拟量输送到主控制器11，主控制器11根据该电压模拟量计算发电机转速。

对于发电机过速模块18，信号给定系统102输出脉冲信号到发电机过速模块18，发电机过速模块18将输出2路发电机当前对应转速对应的电压模拟量至主控制器，主控制器将该电压模拟量转换为发电机转速，并对比发电机速度转换器17输出的电机转速。当对比差值达到设定值即报“转速对比错误”。

在本发明的一个实施例中，脉冲信号的频率、占空比和初相可调。

在本发明的一个实施例中，可以利用信号给定系统102的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)的时钟周期进行程序设计，实现可调的脉冲信号的频率、占空比和初相。

在本发明的一个实施例中，可以将脉冲信号通过示波器进行输出，通过示波器观察脉冲信号对应的脉冲图像。

在本发明的一个实施例中，主控系统还包括：人机接口19、上位机20以及第二触摸屏21。如图3所示，图3示出了本发明实施例提供的本发明实施例提供的风力发电机组备件检测平台的第三种结构示意图。

在本发明的一个实施例中，针对人机接口19、上位机20和第二触摸屏21进行检测时，可以检测平台上电后，根据人机接口19、上位机20和第二触摸屏21的指示灯状态进行检测。

在本发明的一个实施例中，当检测平台上电后，若人机接口19、上位机20和第二触摸屏21的指示灯均亮，则确定人机接口19、上位机20和第二触摸屏21无故障。

在本发明的一个实施例中，信号给定系统102可以包括：第一触摸屏22和外部控制器23。其中，第一触摸屏22，用于作为信号给定和信号反馈的接口。外部控制器23，用于接收主控系统的主控制器发送的使能信号，根据该使能信号进行工作；向变流系统控制器发送测试信号，对变流系统控制器进行检测；向发电机速度转换器和发电机过速模块输入脉冲信号，以对发电机速度转换器和发电机过速模块进行检测以及实现可调的脉冲信号的频率、占空比和初相。

在本发明的一个实施例中，外部控制器23可以由倍福PLC与STM32控制器构成，倍福PLC作为主控制器11的一个DP子站，发生或接收变流系统控制器12的信号以测试变流系统控制器12的输入和输入(Input andOutput，IO)模块。STM32控制器生成并发送脉冲信号给发电机速度转换器17和发电机过速模块18，发电机速度转换器17和发电机过速模块18再将本身产生的电压信号反馈给机舱系统控制器15。

本发明实施例的风力发电机组备件检测平台，能够对风力发电机组备件进行检测，并且能够提高检测结果的准确性。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种风力发电机组备件检测平台，其特征在于，所述检测平台包括：主控系统以及用于给定检测信号的信号给定系统；

主控系统包括：主控制器、变流系统控制器、变桨系统控制器、安全继电器和机舱系统控制器。

2.根据权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述信号给定系统包括：第一触摸屏和外部控制器；

所述第一触摸屏，用于作为信号给定和信号反馈的接口；

所述外部控制器，用于接收所述主控制器发送的使能信号，根据所述使能信号进行工作。

3.根据权利要求1所述的检测平台，其特征在于，

针对所述主控制器，所述主控制器向所述信号给定系统发送使能信号；根据所述使能信号，检测所述主控制器。

4.根据权利要求3所述的检测平台，其特征在于，所述根据所述使能信号，检测所述主控制器，包括：

检测所述信号给定系统是否按照所述使能信号进行正常工作，以检测所述主控制器。

5.根据权利要求1所述的检测平台，其特征在于，

针对所述变流系统控制器，所述信号给定系统向所述变流系统控制器发送用于检测所述变流系统控制器的通道的测试信号，接收所述变流系统控制器发送的反馈信号，根据所述测试信号和所述反馈信号，检测所述变流系统控制器。

6.根据权利要求1所述的检测平台，其特征在于，

针对所述安全继电器，根据所述安全继电器上电后，所述安全继电器触点的状态以及所述安全继电器触点两端的电压，检测所述安全继电器。

7.根据权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述主控系统还包括：旋转编码器、发电机速度转换器和发电机过速模块。

8.根据权利要求7所述检测平台，其特征在于，

针对所述旋转编码器，实时获得所述旋转编码器采集到的位置数据，根据所述位置数据，检测所述旋转编码器。

9.根据权利要求7所述的检测平台，其特征在于，

针对所述发电机速度转换器和所述发电机过速模块，所述信号给定系统向所述发电机速度转换器和所述发电机过速模块输入脉冲信号；所述发电机速度转换器和所述发电机过速模块根据所述脉冲信号，通过所述机舱系统控制器向所述主控制器输出发电机当前对应转速的电压模拟量。

10.根据权利要求9所述的检测平台，其特征在于，所述脉冲信号的频率、占空比和初相可调。

11.根据权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述主控系统还包括：人机接口、上位机以及第二触摸屏；

所述检测平台上电后，根据所述人机接口、所述上位机和所述第二触摸屏的指示灯状态，检测所述人机接口、所述上位机和所述第二触摸屏。

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