专利名称：无刷风力发电机控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电机控制装置，尤其是无刷风力发电机控制装置。
背景技术：
风力发电机组控制装置是风机的控制核心，它与发电机组的其他部分密切相关， 其精确的控制、完善的功能将直接影响机组的安全与效率。风力发电控制系统的任务是不 仅要对机组的状态进行监测，还要保证机组安全、可靠的运行。因此，风力发电机的控制系 统装置是风力发电机组控制的关键技术之一。现有的风力发电控制装置，均采用CPU进行控制，若发生通信故障，PLC控制器根 据固有的工作方式，会转为停机状态，降低了系统的安全性和可靠度。一般风力发电机由于 电刷和滑环的存在，需要经常维护、检修，大大地降低了系统的可靠性。
发明内容为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供无刷风力发电机控制 装置，具有可靠性和安全性高的特点。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是无刷风力发电机控制装置，包 括有主控制器1、主控制器1的DP端子通信接口 7与人机交互界面8的DP端相连接，主控 制器1输出模块接线端子分别与无刷励磁系统2的励磁电机接线端、变流器控制系统3的 同步电机接线端、变桨系统4的变桨伺服电机接线端、偏航系统5的偏航电机接线端相连 接；同时，安全及保护系统6中的传感器向主控制器1发送检测信号，主控制器1对系统进 行监测保护。所述的无刷励磁系统2采用无刷同步发电机。主控制器1通过通信接口 7获取电网的电压、电流、频率和功率因数；主控制器1 与无刷励磁系统2、变流器控制系统3、变桨系统4、偏航系统5和安全保护系统6进行数据 传输。本实用新型的有益效果是这种控制装置，充分考虑到风电机组多运行于自然环 境恶劣且无人值守的条件下，对控制装置的可靠性和安全性要求更高。结合风电机组的控 制要求和特点，主控制器实现风力发电机组的正常运行控制、运行状态监测和监控以及安 全保护三大方面的功能。本实用新型风力发电控制系统装置结构简单、可靠性和安全性高 的特点，并有利于开发和维护。
附图为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型结构原理和工作原理作进一步详细说明。
3[0011]参见附图，无刷风力发电机控制装置，包括有主控制器1、主控制器1的DP端子通 信接口 7与人机交互界面8的DP端相连接，主控制器1输出模块接线端子分别与无刷励磁 系统2的励磁电机接线端、变流器控制系统3的同步电机接线端、变桨系统4的变桨伺服电 机接线端、偏航系统5的偏航电机接线端相连接；同时，安全及保护系统6中的传感器向主 控制器1发送检测信号，主控制器1对系统进行监测保护。主控制器1是由PLC来实现的，通过采集模块检测系统的模拟量、脉冲量和开关 量，用对应发送给主控制器的信号对风力发电机组进行控制。无刷励磁系统2采用无刷同 步电机控制，发电机具有同等功率下体积小、效率高和安装方便的特点，而且因为去掉了电 刷和滑环，所以提高了机组的安全性能，无刷励磁系统2根据给定电压和实际电压对电机 励磁进行调节。变流器控制系统3是风力发电控制系统的关键部件，包括发电机与并网的 控制、逆变器控制和输出功率控制。变桨系统4是由主控制器1发送的控制信号对机组执 行控制操作，包括高于额定功率的功率控制和转速控制。偏航系统5实现根据风向自动对 风和自动解缆的功能。安全及保护系统6在风力发电机组的内部或外部故障，或监控的参 数超过极限值而出现紧急情况，或控制系统失败，风力发电机组不能保持在它的正常运行 范围内时应启动，使风力发电机组维持在安全状态。通信接口 7用于形成计算机控制系统， 与主控制器1进行通信。人机交互界面8显示和查询机组的运行状态和参数、显示故障状 态、设置运行参数。本实用新型的工作原理是主控制器1通过对一些监控量的采集实时地向各系统发送控制指令，如向变流控 制系统3发送变流控制指令、向变桨系统4发送变桨角度指令、向偏航系统5发送偏航角度 指令，同时主控制器1接受各系统模块反馈的信息并启动相应的安全及保护系统6。人机交 互界面8接受主控制器1上传的信息，并在屏幕上显示出来。
权利要求无刷风力发电机控制装置，包括有主控制器(1)，其特征在于，主控制器(1)的DP端子通信接口(7)与人机交互界面(8)的DP端相连接，主控制器(1)输出模块接线端子分别与无刷励磁系统(2)的励磁电机接线端、变流器控制系统(3)的同步电机接线端、变桨系统(4)的变桨伺服电机接线端、偏航系统(5)的偏航电机接线端相连接，同时，安全及保护系统(6)中的传感器向主控制器(1)发送检测信号，主控制器(1)对系统进行监测保护。
2.根据权利要求1所述的无刷风力发电机控制装置，其特征在于，所述的无刷励磁系 统⑵采用无刷同步发电机。
专利摘要无刷风力发电机控制装置，包括有主控制器，主控制器的DP端子通信接口与人机交互界面的DP端相连接，主控制器输出模块接线端子分别与无刷励磁系统的励磁电机接线端、变流器控制系统的同步电机接线端、变桨系统的变桨伺服电机接线端、偏航系统的偏航电机接线端相连接，同时，安全及保护系统中的传感器向主控制器发送检测信号，主控制器对系统进行监测保护并发送指令，人机交互界面接受主控制器上传的信息，具有结构简单、可靠性和安全性高的特点。
文档编号F03D7/00GK201650588SQ20102016486
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者孟彦京, 朱玉国, 金璐, 陈景文 申请人:陕西科技大学