CN206592245U - 一种测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统 - Google Patents

一种测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统 Download PDF

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王云涛
王松
胡明清
高伟
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Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
China Creative Wind Energy Co Ltd
Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd
Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd
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Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd
Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统，包括安装于机舱内部用于偏航控制的主控制器，安装于机舱内部执行偏航的偏航执行机构，安装在机舱外部用于实时采集风场湍流强度数据的测量传感器，安装在机舱内部用于接收风场湍流数据并判断风场湍流强度大小、辅助主控制器进行偏航控制的智能控制器。通过测量风场实际湍流强度，采用不同控制策略有效控制风机进行合理偏航，在优化偏航系统、提高偏航系统寿命的基础上，更取得了提高风能利用率、降低载荷、保证风力发电机组安全的效果。

Description

一种测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统
技术领域
本实用新型属于风力发电功率调节技术领域，具体涉及一种测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统。
背景技术
随着风电行业快速发展，客户对风力发电机组设备的要求也越来越高，对风机细节设计也越来越重视，如何更高效利用风能、降低载荷、提高偏航系统寿命对风机设计尤为关键。
传统的风机偏航系统由风机主控制器依赖风场风速、风向等风信息数据控制偏航执行机构动作实现偏航，并没有考虑气体湍流对偏航的影响。在湍流强度较大的情况下执行偏航，对机组振动较大，威胁风机安全。
实用新型内容
本实用新型提供了一种测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统，通过测量风场实际湍流强度，有效控制风机进行合理偏航。
本实用新型提供的测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统，包括安装于机舱内部用于偏航控制的主控制器，安装于机舱内部执行偏航的偏航执行机构。在现有技术的基础上，本实用新型还作出如下改进：还包括安装在机舱外部用于实时采集风场湍流强度数据的测量传感器，安装在机舱内部用于接收风场湍流数据并判断风场湍流强度大小、辅助主控制器进行偏航控制的智能控制器。
进一步的，测量传感器为风速测量传感器、风向测量传感器、温度测量传感器、气压测量传感器、湿度测量传感器中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述智能控制器与主控制器之间通过以太网或USB或RS232或RS485或MODBUS或OPC或CAN或CANOpen实时通信。
进一步的，所述智能控制器包括电源模块、CPU和通信模块。
本实用新型的有益效果：通过测量风场实际湍流强度，采用不同控制策略有效控制风机进行合理偏航，在优化偏航系统、提高偏航系统寿命的基础上，更取得了提高风能利用率、降低载荷、保证风力发电机组安全的效果。
附图说明
图1本实用新型辅助偏航控制系统整体结构示意图，
图2智能控制器辅助主控制器进行偏航控制方法流程图。
附图说明：
1、测量传感器，2、智能控制器，3、主控制器，4、偏航执行机构，5、轮毂，6、机舱；2-1、电源模块，2-2、CPU,2-3、通信模块。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，不能理解为对本实用新型具体保护范围的限定。
实施例
参照图1，本实施例的测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统，包括测量传感器1、智能控制器2、主控制器3、偏航执行机构4，所述测量传感器1安装于靠近轮毂5一侧的机舱6顶部，包括风速测量传感器、风向测量传感器、温度测量传感器、气压测量传感器、湿度测量传感器五种传感器，分别用于采集轮毂5高度处的风速、风向、温度、气压、湿度数据。所述智能控制器2安装在机舱6内部，其输入端与测量传感器1通讯连接，接收测量传感器1实时采集的风速、风向、温度、气压、湿度风场湍流数据，通过对这些数据的分析处理，判断风场的湍流强度大小并辅助主控制器3进行偏航控制。所述智能控制器2输出端与主控制器3输入端通信连接，通信方式可以为以太网或USB或RS232或RS485或MODBUS或OPC或CAN或CANOpen。
参照图1，所述智能控制器2包括电源模块2-1、CPU2-2和通信模块2-3，所述电源模块2-1为CPU2-2和通信模块2-3提供工作电压、电流，所述通信模块2-3实现智能控制器2与测量传感器1和主控制器3的实时通信，所述CPU2-2分析处理风场湍流数据，并判断湍流强度大小。
参照图2，所述智能控制器2辅助主控制器3进行偏航控制的方法如下：智能控制器2判断湍流强度的大小，如果湍流强度小于预设值，智能控制器2会将其偏航控制信号传输给主控制器3，主控制器3按照原控制策略控制偏航执行机构4偏航动作，如果湍流强度大小大于预设值，智能控制器2直接控制偏航执行机构4进行偏航，减少偏航动作，优化偏航系统，提高风能的利用率，从而提高发电效率，并提高偏航系统的寿命。

Claims (3)

1.一种测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统，包括安装于机舱内部用于偏航控制的主控制器，安装于机舱内部执行偏航的偏航执行机构，其特征在于：还包括安装在机舱外部用于实时采集风场湍流强度数据的测量传感器，安装在机舱内部用于接收风场湍流数据并判断风场湍流强度大小、辅助主控制器进行偏航控制的智能控制器，所述智能控制器包括电源模块、CPU和通信模块，所述智能控制器的通信模块分别与主控制器、偏航执行机构通讯连接，所述测量传感器为风速测量传感器、风向测量传感器、温度测量传感器、气压测量传感器和湿度测量传感器。
2.根据权利要求1所述的测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统，其特征在于：所述智能控制器与主控制器之间通过以太网或USB或RS232或RS485或MODBUS或OPC或CAN或CANOpen实时通信。
3.根据权利要求2所述的测量机组湍流强度的辅助偏航控制系统，其特征在于：所述智能控制器包括电源模块、CPU和通信模块。
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