[實用新型]一種變槳距風力電機調控系統

有效

• 申請號: 201520565640.7
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN204961156U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 楊育周;周紅方;楊全虎
• 申請（專利權）人: 蘇州歐可羅電子科技有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本實用新型涉及一種電機控制系統，尤其涉及一種變槳距風力電機調控系統，屬于電機控制領域。

背景技術

隨著風電技術的不斷成熟與發展，變槳距風力發電機的優越性顯得更加突出：既能提高風力機運行的可靠性，又能保證高的風能利用系數和不斷優化的輸出功率曲線。采用變槳距機構的風力機可使葉輪重量減輕，使整機的受力狀況大為改善，使風電機組有可能在不同風速下始終保持最佳轉換效率，使輸出功率最大，從而提高系統性能。隨著風電機組功率等級的增加，采用變槳距技術已是大勢所趨。目前變槳執行機構主要有兩種：

液壓變槳距和電動變槳距，按其控制方式可分為統一變槳和獨立變槳兩種。在統一變槳基礎上發展起來的獨立變槳距技術，每支葉片根據自己的控制規律獨立地變化槳距角，可以有效解決槳葉和塔架等部件的載荷不均勻問題，具有結構緊湊簡單、易于施加各種控制、可靠性高等優勢，越來越受到國際風電市場的歡迎。

兆瓦級變速恒頻變槳距風電機組是目前國際上技術比較先進的風力機型，從今后的發展趨勢看，必然取代定槳距風力機而成為風力發電機組的主力機型。其中變槳距技術在變速恒頻風力機研究中占有重要地位，是變速恒頻技術實現的前提條件。研究這種技術，可以提高風電機組的柔性，延長機組的壽命，是目前國外研究的熱點，但是國內對此研究甚少。對這一前瞻性課題進行立項資助，掌握具備自主知識產權的獨立變槳控制技術，對于打破發達國家對先進的風力發電技術的壟斷，促進我國風力發電事業的進一步發展都將具有重要意義。

為了獲得足夠的起動條件，在變槳距系統中需要具有高可靠性的控制器，本實用新型中采用了OMRON公司的CJ1M系列可編程控制器(PLC)作為變槳距系統的控制器，設計了PLC軟件程序，并在國外某知名風電公司風力發電機組上作了實驗。

例如申請號“201310457332.8”的風力發電機組用低電壓調控裝置，包括固態開關、濾波電路、整流電路、有功消耗電路、第一大功率逆變器和第二大功率逆變器。本實用新型采用大功率電力電子變流器和固態開關安裝在風機和電網之間，當電力系統發生臨時短路故障而造成電網電壓下降時，快速提供有功功率和無功功率支撐，以維持風機定子側并網點電壓恒定，從而保證風機不脫網且穩定并網運行。不僅解決了風力發電中存在的低電壓穿越這一技術難題，而且起到穩定系統電壓、抑制系統電壓波動、提高電能質量的作用，同時降低網絡損耗，增加風電廠發電，降低對風機設備的沖擊，更能避免風電機組同時全部切除的情況；并且該系統三相完全獨立控制，可有效應對對稱和非對稱故障情況。

又如申請號為“201510137328.2”的一種風力發電機功率因素季調控制系統，包括時鐘發生器，控制器、數模轉換器和放大器；時鐘發生器與控制器連接，時鐘發生器為控制器提供時間，控制器根據該時間對季節進行計算，按季節變化發出調節風力發電機組功率因素調整的數字；數模轉換器的輸入端連接控制器的輸出端，數模轉換器將控制器輸出的數字信號轉換為模擬信號；放大器的輸入端與數模轉換器的輸出端連接，放大器的輸出端連接風力發電機組，放大器將數模轉換器輸出的信號進行放大后用于調節風力發電機組的勵磁電流。本實用新型可使風力發電機在季節變化時，其功率因素自動發生改變。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供了一種變槳距風力電機調控系統。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種變槳距風力電機調控系統，包含速度控制器、功率控制器、漿距控制器、風輪、增速箱、發電機，所述速度控制器、功率控制器分別依次連接漿距控制器、風輪、增速箱、發電機；在所述發電機上設有微控制器模塊以及與其連接的轉速傳感器、功率傳感器和顯示模塊；所述微控制器模塊分別與速度控制器和功率控制器連接。

作為本實用新型一種變槳距風力電機調控系統的進一步優選方案，所述發電機采用額定功率為550kW的風力發電機。

作為本實用新型一種變槳距風力電機調控系統的進一步優選方案，所述轉速傳感器的芯片型號為A5S05。

作為本實用新型一種變槳距風力電機調控系統的進一步優選方案，所述微控制器模塊采用AVR系列單片機。

作為本實用新型一種變槳距風力電機調控系統的進一步優選方案，所述微控制器模塊采用LCD顯示屏顯示電機轉速參數。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、本實用新型可以有效的提高風電機組的柔性，延長機組的壽命；