风机变桨通讯控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电领域，特别涉及一种风机变桨通讯控制系统。
【背景技术】
[0002]风力发电机组按照桨叶形式可以分为:定桨距机型和变桨距机型。然而，在变桨距机型中，对变桨系统的控制是整个机组控制的关键内容。变桨系统控制的好坏，精度直接关系到风机的安全，稳定和提升发电量的运行。
[0003]对于现有的变桨系统而言，接收主控制器的命令是通过滑环(SIipring)来进行的。滑环由于其机械摩擦的性质决定了在高频控制信号的传输中存在接触不稳定，不连续等机械干扰，随着系统运行时间增加，滑环与空气接触产生油泥，磨损等更是造成的信号传输的失真，干扰。
[0004]据统计，由于变桨系统接收到错误的命令，或者主控系统接收到滑环的错误状态反馈而导致的风力发电机组紧急停车，在风机故障中占据20%左右的故障率。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种能提高变桨-主控之间通讯的可靠性，降低风机故障率，提升风机发电量的风机变桨通讯控制系统，其包括:用于控制第一风机的变桨系统的变桨控制器，及一用于向所述变桨控制器发送控制命令的第一主控单元，其特点在于，所述第一主控单元至少通过一基于无线传输方式(射频或其它无线传输方式)的第一无线通讯装置向所述变桨控制器传递控制指令信号。
[0006]在一些实施例中，所述风机变桨通讯控制系统还包括:第二主控单元，临近所述第一风机的第二风机，及临近所述第二风机的第二无线通讯装置，所述第一主控单元通过有线网络与第二主控电信号连接，并通过所述第二无线通讯装置与所述第一无线通讯装置电连接。本实施例中，通过所述第二无线通讯装置与所述第一无线通讯装置电连接，则实现传递控制命令到变桨系统的变桨控制器的目的。
[0007]在一些实施例中，所述第一无线通讯装置、第二无线通讯装置均为基于RS485通讯接口的信号收发器。作为一种替换，本实施例中的第一无线通讯装置、第二无线通讯装置还可以是市售可得的基于其他工业网络，包括但不限于:以太网，CAN，PR0FIBUS等的信号收发器。该些信号收发器均市售可得。
[0008]在一些实施例中，所述风机变桨通讯控制系统还包括一用于接收主控单元的控制指令的滑环，所述滑环与所述第一主控单元电连接;通过所述滑环与第一无线通讯装置分别形成所述第一主控单元到变桨系统的两条信号传输通道。本实施例中，滑环与无线通讯装置分别为主控单元到变桨系统的两条信号传输通道之一，可以独立承担通讯任务或合并使用。
[0009]在一些实施例中，所述第一主控单元、第二主控单元分别为一PLC控制器。(或其它具同等功能的现有技术中已有的控制器)
[0010]在一些实施例中，所述变桨系统位于所述第一风机的轮毂内，并且与所述第一无线通讯装置电信号连接。
[0011]在一些实施例中，所述第一风机、第二风机均为变桨距机型的风机。
[0012]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]1、本实用新型通过无线和有线结合的方式，极大地提高了变桨系统与风机主控通讯的可靠性。
[0015]2、此外，本实用新型通过临近风机节点耦合的方式，扩展了变桨系统与风机主控之间无线通路的路径，在单体故障的情况下也能正常运行，实现了 100 %冗余。
[0016]以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的控制系统框图。
[0018]图2为本实用新型的控制模式流程图。
[0019]附图标记说明:变桨系统I;轮毂11;滑环2;第一主控单元3;第一无线通讯装置4;第二无线通讯装置5;第二主控单元6;第一风机7;第二风机8;机舱9
【具体实施方式】
[0020]下面举出较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
[0021]实施例1
[0022]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:如图1所示，本实施例提供的风机变桨通讯控制系统包括:用于控制第一风机7的变桨系统I的变桨控制器，及一用于向所述变桨控制器发送控制命令的第一主控单元3，所述第一主控单元3除了可以通过传统方式的滑环2向所述变桨控制器传递主控指令外，还可通过一基于射频的第一无线通讯装置4向所述变桨控制器传递控制指令信号。也即:从第一主控单元3到变桨系统I的信号传递通路共有两条:一条是传统方式的通过滑环2来传递，另一条则是在滑环2之外，另外附加上一无线通讯系统，即基于射频RS485的通讯模块，例如:基于射频无线技术的RS485信号收发器，作为附加通讯系统。
[0023]本实用新型所述变桨系统I位于所述第一风机的轮毂11内。所述第一风机为变桨距机型的风机。
[0024]本实用新型通过对控制系统和变桨系统的控制逻辑的改造，其系统控制模式流程如图2所示:在正常工作时候，通过对从第一主控单元3和变桨控制器这两种不同物理通路上到来的控制信号进行比较，若信号一致，则正常执行。若信号不一致的情况下，可以采取不同的策略，来达到降低故障率，提高可靠性的目的。
[0025]对于多条信号收到结果不一致的问题，可以采用指定优先级等方式来抛弃错误信号。只要能使第一风机能够正常运行，或者进入安全停车状态，都在本实用新型的控制方案之内。
[0026]其中，变桨系统1、第一主控单元3和第一无线通讯装置4(例如信号收发器)之间一般采用现场总线通讯技术。
[0027]本实用新型第一无线通讯装置4包括但不限于:微波，射频，Wifi(无线网络)，蓝牙等能够传递信号的无线收发方式的无线通讯装置。
[0028]此外，本系统中的第一主控单元3位于风力发电机组的机舱9内，第一主控单元3与变桨系统I之间的通讯链路可以包含一条以上，至少应该包含一条有线或者无线方式。所述第一主控单元为一 PLC控制器(或其它具同等功能的现有技术中已有的控制器)。
[0029]进一步地，根据第一风机具体布置，可以采用蜂窝状的无线节点来达到信号的稳定传输。
[0030]因此，本实用新型通过无线和有线结合的方式，极大地提高了变桨系统与风机主控通讯的可靠性。
[0031]此外，本实用新型通过临近风机节点耦合的方式，扩展了变桨系统与风机主控之间无线通路的路径，在单体故障的情况下也能正常运行，实现了 100 %冗余。
[0032]在充分验证的前提下，本实用新型完全可以舍弃滑环等不可靠的物理连接，直接采用无线通讯技术与变桨系统通讯。
[0033]实施例2
[0034]本实施例与实施例1的不同在于，本实施例中，如图1所示，在需要的情况下，变桨系统和主控之间的无线通许可可以通过临近第二风机的第二无线通讯装置5进行。即第一主控单元3通过有线控制网络连接到附近的第二风机的第二主控单元6，再通过临近第二风机的第二无线通讯装置5(例如RS85信号收发器)与第一风机的信号收发器通讯，以达到传递控制命令到变桨系统I的变桨控制器的目的。
[0035]其中，第一主控单元3和第二主控单元6之间一般采用现有已知的光纤等以太网通讯方式。
[0036]同理的，本实施例中的第二主控单元6可以为一PLC控制器(或其它具同等功能的现有技术中已有的控制器)。
[0037]本实施例的其它部分与实施例1完全相同。
[0038]以上详细描述了本实用新型的各较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种风机变桨通讯控制系统，其包括:用于控制第一风机的变桨系统的变桨控制器，及一用于向所述变桨控制器发送控制命令的第一主控单元，其特征在于，所述第一主控单元至少通过一基于无线传输方式的第一无线通讯装置向所述变桨控制器传递控制指令信号。2.如权利要求1所述的风机变桨通讯控制系统，其特征在于，所述风机变桨通讯控制系统还包括:第二主控单元，临近所述第一风机的第二风机，及临近所述第二风机的第二无线通讯装置，所述第一主控单元通过有线网络与第二主控电信号连接，并通过所述第二无线通讯装置与所述第一无线通讯装置电连接。3.如权利要求2所述的风机变桨通讯控制系统，其特征在于，所述第一无线通讯装置、第二无线通讯装置均为基于RS485通讯接口的信号收发器。4.如权利要求1所述的风机变桨通讯控制系统，其特征在于，所述风机变桨通讯控制系统还包括一用于接收主控单元的控制指令的滑环，所述滑环与所述第一主控单元电连接；通过所述滑环与第一无线通讯装置，形成所述第一主控单元到变桨系统的两条信号传输通道。5.如权利要求1所述的风机变桨通讯控制系统，其特征在于，所述第一主控单元、第二主控单元分别为一 PLC控制器。6.如权利要求1所述的风机变桨通讯控制系统，其特征在于，所述变桨系统位于所述第一风机的轮毂内，并且与所述第一无线通讯装置电信号连接。7.如权利要求2?6中任意一项所述的风机变桨通讯控制系统，其特征在于，所述第一风机、第二风机均为变桨距机型的风机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风机变桨通讯控制系统，其包括：用于控制第一风机的变桨系统的变桨控制器，及一用于向所述变桨控制器发送控制命令的第一主控单元，所述第一主控单元至少通过一基于无线传输方式的第一无线通讯装置向所述变桨控制器传递控制指令信号。采用本实用新型，不仅能提高变桨-主控之间通讯的可靠性，降低风机故障率，还能提升风机的发电量。
【IPC分类】G05B19/05
【公开号】CN205353726
【申请号】CN201620018755
【发明人】李永新
【申请人】上海绿孚新能源科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月11日