CN216617740U - 一种风电机组监控信息通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电机组监控信息通信系统，此系统包括主控模块、通信模块和停机模块，其中，主控模块，包括监控单元、与监控单元连接的发电单元、与发电单元连接的气象单元；通信模块，与主控模块连接，包括通信接口和通信单元；以及，停机模块，与主控模块连接，包括停机逻辑单元和后备电源；该通信系统通过各种连接到主控模块的传感器实时采集电网状态、发电机转速、振动和气象等数据对风机进行监控和保护，安全链将可能对风力发电机造成致命伤害的超常故障串联成一个回路，当安全链开启后将引起紧急停机，机组脱网，从而最大限度地保证机组的安全。

Description

一种风电机组监控信息通信系统

技术领域

本实用新型涉及风电机组主控系统的技术领域，尤其涉及一种风电机组监控信息通信系统。

背景技术

控制系统是风力发电机组的“大脑”，由它自动完成风力发电机组的所有工作过程，并提供人机接口和远方监控的接口。控制系统的性能优劣对风机运行的效率和使用寿命有至关重要的影响。其控制系统根据风力发电基础理论研究成果和机组实际运营过程中的数据，能够准确的实现风力发电机组的特殊控制要求，对机组的安全可靠性具有十分重要的意义。

因此，提出一种风电机组监控信息通信系统，通过各种连接到主控模块的传感器实时采集电网状态、发电机转速、振动和气象等数据对风机进行监控和保护。分别输出到变桨系统和变流器系统，实现对风机的最优控制和稳定运行。

后备危急安全链系统独立于计算机系统的硬件保护措施，即使控制系统发生异常，也不会影响安全链的正常动作。安全链是将可能对风力发电机造成致命伤害的超常故障串联成一个回路，当安全链动作后将引起紧急停机，机组脱网，从而最大限度地保证机组的安全。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有风电机组监控信息通信系统存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型目的是提供一种风电机组监控信息通信系统，其显示各风电机组的运行状态，并设置有安全链紧急停止机组。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种风电机组监控信息通信系统，该系统包括主控模块、通信模块和停机模块，其中，主控模块，包括监控单元、与所述监控单元连接的发电单元、与所述发电单元连接的气象单元；通信模块，与所述主控模块连接，包括通信接口和通信单元；以及，停机模块，与所述主控模块连接，包括停机逻辑单元和后备电源。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述监控单元包括光纤传感器、转速传感器、温度传感器和振动传感器，采集电网运行状态、转速、温度和振动信息。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述气象单元包括风速传感器和风向传感器，采集气象参数。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述发电单元包括发电机组和启动机组，控制风电机组的发电功能。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述发电单元通过通信接口和通信单元与主控模块中其他部件连接。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述通信接口采用RS486口和CANOPEN通讯总线。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述气象单元还包括控制器，所述气象单元通过RS485口与控制器连接。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述发电单元通过ANOPEN通讯总线与通信单元连接，所述通信单元采用变流器。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述停电逻辑单元与发电单元连接，停电逻辑单元采用安全链。

作为本实用新型所述风电机组监控信息通信系统的一种优选方案，其中：所述后备电源与停电逻辑单元连接，提供电力。

本实用新型的有益效果：

该通信系统通过各种连接到主控模块的传感器实时采集电网状态、发电机转速、振动和气象等数据对风机进行监控和保护，安全链将可能对风力发电机造成致命伤害的超常故障串联成一个回路，当安全链开启后将引起紧急停机，机组脱网，从而最大限度地保证机组的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型风电机组监控信息通信系统的整体结构示意图。

图2为本实用新型风电机组监控信息通信系统的整体结构示意图。

图3为本实用新型风电机组监控信息通信系统的整体结构使用场景图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1，为本实用新型第一个实施例，提供了一种风电机组监控信息通信系统，此系统包括主控模块100、通信模块200和停机模块300，其中，主控模块100，包括监控单元101、与所述监控单元101连接的发电单元102、与所述发电单元102连接的气象单元103；通信模块200，与所述主控模块100连接，包括通信接口201和通信单元202；以及，停机模块300，与所述主控模块100连接，包括停机逻辑单元301和后备电源302。

其中，主控模块100完成风力发电机组的所有工作过程，并提供人机接口和远方监控的接口；通信模块200提供在各模块之间的信息传递；停机模块300用于在超常故障中进行紧急停机，保护机组安全；

监控单元101采集电网、气象、机组参数，实现控制、报警、记录、曲线功能等，将数据传输至发电单元102中；发电单元102为风力发电机组，控制风电机组的发电工作；气象单元103将机舱外的气象参数采集至发电单元102；通信接口201提供各模块之间的信息传递，通信单元202实现并网/脱网控制、发电机转速调节、有功功率控制、无功功率控制；停机逻辑单元301独立于通信系统，并行执行紧急停机逻辑，后备电源302保证停机逻辑单元301在紧急状态可靠执行。

实施例2

参照图2和3，为本实用新型的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：监控单元101包括光纤传感器101a、转速传感器101b、温度传感器101c和振动传感器101d，采集电网运行状态、转速、温度和振动信息。所述气象单元103包括风速传感器103a和风向传感器103b，采集气象参数。所述发电单元102包括发电机组102a和启动机组102b，控制风电机组的发电功能。所述发电单元102通过通信接口201和通信单元202与主控模块100中其他部件连接。

通信接口201采用RS486口和CANOPEN通讯总线。所述气象单元103还包括控制器103c，所述气象单元103通过RS485口与控制器103c连接。所述发电单元102通过CANOPEN通讯总线与通信单元202连接，所述通信单元202采用变流器。所述停电逻辑单元301与发电单元102连接，停电逻辑单元301采用安全链。所述后备电源302与停电逻辑单元301连接，提供电力。

相较于实施例1，进一步的，监控单元101内光纤传感器101a、转速传感器101b、温度传感器101c和振动传感器101d，采集电网运行状态、转速、温度和振动信息，将信息通过通信接口201和通信单元202传输至发电单元102，发电单元102检测电网参数、气象参数、机组运行参数，当条件满足时，启动机组102b开启，发电机组102a开始发电；气象单元102中风速传感器103a和风向传感器103b通过RS485口和控制器103c进行通讯，将机舱外的气象参数采集至系统，根据环境温度控制器103c启动气象测量系统的加热器以防止结冰；通信系统通过CANOPEN通讯总线和变流器通讯，通信单元202中变流器实现并网/脱网控制、发电机转速调节、有功功率控制、无功功率控制。停电逻辑单元301独立于通信系统，并行执行紧急停机逻辑，所有相关的驱动回路有后备电池302供电，保证系统在紧急状态可靠执行。

其余结构与实施例1的结构相同。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种风电机组监控信息通信系统，其特征在于：包括，

主控模块（100），包括监控单元（101）、与所述监控单元（101）连接的发电单元（102）、与所述发电单元（102）连接的气象单元（103）；

通信模块（200），与所述主控模块（100）连接，包括通信接口（201）和通信单元（202）；以及，

停机模块（300），与所述主控模块（100）连接，包括停机逻辑单元（301）和后备电源（302）。

2.如权利要求1 所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述监控单元（101）包括光纤传感器（101a）、转速传感器（101b）、温度传感器（101c）和振动传感器（101d），采集电网运行状态、转速、温度和振动信息。

3.如权利要求1或2 所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述气象单元（103）包括风速传感器（103a）和风向传感器（103b），采集气象参数。

4.如权利要求3所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述发电单元（102）包括发电机组（102a）和启动机组（102b），控制风电机组的发电功能。

5.如权利要求4 所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述发电单元（102）通过通信接口（201）和通信单元（202）与主控模块（100）中其他部件连接。

6.如权利要求5 所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述通信接口（201）采用RS486口和CANOPEN通讯总线。

7.如权利要求6 所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述气象单元（103）还包括控制器（103c），所述气象单元（103）通过RS485口与控制器（103c）连接。

8.如权利要求6或7所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述发电单元（102）通过CANOPEN通讯总线与通信单元（202）连接，所述通信单元（202）采用变流器。

9.如权利要求8 所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述停机逻辑单元（301）与发电单元（102）连接，停机逻辑单元（301）采用安全链。

10.如权利要求9 所述的风电机组监控信息通信系统，其特征在于：所述后备电源（302）与停机逻辑单元（301）连接，提供电力。

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