CN204140274U - 一种带自动偏离风向保护的偏航系统 - Google Patents
一种带自动偏离风向保护的偏航系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种带自动偏离风向保护的偏航系统，属于风力发电技术领域。包括风机主控制器、限位开关、扭缆开关、风速风向仪、偏航执行器、偏航制动器、偏航冗余控制器和信号采集传输装置；所述信号采集传输装置输入端分别连接偏航系统的限位开关、扭缆开关及风速风向仪，输出端与偏航冗余控制器进行通信连接，偏航冗余控制器还分别连接偏航执行器和偏航制动器，信号采集传输装置将采集的风速风向信号、限位信号、解缆信号，通过偏航冗余控制器与风机主控制器进行实时通信。本实用新型能够在主控制器失灵或无法收桨的极端情况下，实现自动偏航不对风的保护功能，实现对大型风机的保护。防止大型风机倒落事故的发生，保护大型机的安全、延长了大型风机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，特别是涉及一种带自动偏离风向保护的偏航系统。
背景技术
为了应对全球性的能源危机和温室效应，加强了对可再生能源的开发并提供了大量的优惠政策，风电进入了快速发展时期，风电的装机规模大幅增长，同时也暴露相应的问题；比如，风力发电机组控制器控制失灵或由于故障超时无法及时收桨，导致风力发电机组倒落。现有偏航系统由风力发电机组主控制器、偏航执行机构、偏航制动机构， 限位开关、解缆开关、风速风向仪等；风力发电机组主控制器通过采集风速风向信号、解缆和限位开关等信号进行判断，能够进行自动偏航对风和解缆和手动偏航的功能，但如果出现风力发电机组主控制器死机或控制失灵的情况或者出现桨叶故障无法收回的极端情况，风力发电机组由于正对风向，会导致风力发电机组的转速不断增加，超出风力发电机组的承受力使风力发电机组倒落。
发明内容
针对上述存在的技术问题，为了防止大型风力发电机倒落事故的发生，本发明提供一种带自动偏离风向保护的偏航系统，其增加偏航冗余控制器和信号采集传输装置，具备主控制器失灵、风机故障桨叶无法收回的极端情况下自动偏离风向的保护功能，降低风机的运行转速，保护叶片和整个风力发电机组的安全。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种带自动偏离风向保护的偏航系统，包括风机主控制器、限位开关、扭缆开关、风速风向仪、偏航执行器及偏航制动器，还包括偏航冗余控制器和信号采集传输装置；所述信号采集传输装置输入端分别连接偏航系统的限位开关、扭缆开关及风速风向仪，输出端使用通信线与偏航冗余控制器连接，偏航冗余控制器与主控制器进行实时通信，通信信息包括风机运行状态、主控制器运行状态、桨叶角度和发电机转速，主控制器和偏航冗余控制器分别连接偏航执行器和偏航制动器，并且在控制偏航动作方面是互锁关系；信号采集传输装置与偏航冗余控制器实时通信。
所述通信信息包括风力发电机组运行状态、主控制器运行状态、桨叶角度和发电机转速，其通信协议包括CAN协议、CANOpen协议、Modbus TCP/IP协议、Profibus协议、RS232协议或RS485协议。
本发明的有益效果为：
本发明在原有的偏航系统中加入偏航冗余控制器和信号采集传输装置，能够在极端情况下，实现自动偏航不对风的保护功能，实现对风机的保护。防止风力发电机因超速导致叶片破损和倒落事故的发生，延长了整个风力发电机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明控制流程图。
具体实施方式
下面通过实施例和附图对本发明作进一步详述。
实施例：如图1所示，本发明是在原有的偏航系统中加入1组偏航冗余控制器 和1 组信号采集传输装置；所述信号采集传输装置输入端分别连接偏航系统的限位开关、扭缆开关及风速风向仪，输出端使用通信线与偏航冗余控制器连接；主控制器和偏航冗余控制器分别连接偏航执行器和偏航制动器，并且在控制偏航动作方面是互锁关系；信号采集传输装置将采集的风速风向信号、限位信号、解缆信号进行处理，与偏航冗余控制器实时通信。偏航冗余控制器与主控制器进行实时通信，通信信息包括风机运行状态、主控制器运行状态、桨叶角度和发电机转速等，其使用通信协议包括CAN协议、CANOpen协议、Modbus TCP/IP协议、Profibus协议、RS232协议、RS485协议等；信号采集传输装置通过通信线与偏航冗余控制器连接，并获取风机运行状态信号、变桨角度信号，控制器运行状态信号进行相应的逻辑判断：如果风机运行状态正常，则由风机主控制器控制偏航；如果风机主控制器故障或失灵、风机故障桨叶无法收回，通过偏航冗余控制器控制偏航，使风机偏离风向90度，降低风机受到的力，保护风机安全。待维护人员消除故障后，控制器检查风机运行正常， 则归还风机主控制器控制权限。其控制流程，如图2所示。
Claims (1)
1.一种带自动偏离风向保护的偏航系统，包括风机主控制器、限位开关、扭缆开关、风速风向仪、偏航执行器及偏航制动器，其特征在于：还包括偏航冗余控制器和信号采集传输装置；所述信号采集传输装置输入端分别连接偏航系统的限位开关、扭缆开关及风速风向仪，输出端使用通信线与偏航冗余控制器连接，偏航冗余控制器与主控制器进行实时通信，通信信息包括风机运行状态、主控制器运行状态、桨叶角度和发电机转速，主控制器和偏航冗余控制器分别连接偏航执行器和偏航制动器，并且在控制偏航动作方面是互锁关系；信号采集传输装置与偏航冗余控制器实时通信。
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Cited By (1)
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| CN111022253A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-17 | 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 | 风力发电机组偏航过载保护的冗余控制方法、设备及介质 |
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2014
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Cited By (2)
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| CN111022253B (zh) * | 2019-12-05 | 2021-05-28 | 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 | 风力发电机组偏航过载保护的冗余控制方法、设备及介质 |
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