風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置及方法、變槳系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置及方法、變槳系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變槳系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(以下簡稱機(jī)組)控制系統(tǒng)的重要組成部分，變槳系統(tǒng)的正常工作對機(jī)組的安全起著至關(guān)重要的作用。變槳系統(tǒng)自身的可靠性非常關(guān)鍵，如果變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障，風(fēng)力發(fā)電機(jī)則無法在大風(fēng)滿發(fā)的情況下進(jìn)行順槳操作，從而引發(fā)超速的危險。
[0003]通常，拖動葉片需要變槳驅(qū)動器驅(qū)動電動機(jī)帶動齒輪箱，從而帶動葉片實(shí)現(xiàn)變槳。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中變槳系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖1，一般來說，變槳驅(qū)動器依據(jù)變槳控制器發(fā)出的變槳信號(如使能信號和速度信號)進(jìn)行變槳。然而，一旦變槳控制器電源故障，或者變槳控制器出現(xiàn)死機(jī)而導(dǎo)致失效時，變槳驅(qū)動器將不再受控制，風(fēng)力發(fā)電機(jī)面臨飛車的危險，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置及方法、變槳系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)基于線路切換方式在變槳控制器發(fā)生故障或未發(fā)生故障時，接通相應(yīng)的信號通路為變槳驅(qū)動器提供順槳信號以執(zhí)行變槳操作，從而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置，所述裝置包括線路切換電路、順槳信號生成電路及變槳控制器，所述順槳信號生成電路及變槳控制器分別與所述線路切換電路連接;所述線路切換電路用于在檢測到所述變槳控制器發(fā)生故障時，切斷所述變槳控制器與變槳驅(qū)動器之間的第一信號通路，并接通所述順槳信號生成電路與所述變槳驅(qū)動器之間的第二信號通路，在檢測到所述變槳控制器未發(fā)生故障時，接通所述第一信號通路，并切斷所述第二信號通路。
[0006]本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:變槳驅(qū)動器以及如前述實(shí)施例所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置。
[0007]本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制方法，所述方法包括:檢測變槳控制器是否發(fā)生故障；在檢測到所述變槳控制器發(fā)生故障時，切斷所述變槳控制器與變槳驅(qū)動器之間的第一信號通路，并接通順槳信號生成電路與所述變槳驅(qū)動器之間的第二信號通路;在檢測到所述變槳控制器未發(fā)生故障時，接通所述第一信號通路，并切斷所述第二信號通路。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置及方法、變槳系統(tǒng)，在檢測到變槳控制器發(fā)生故障時，通過線路切換電路接通順槳信號生成電路與變槳驅(qū)動器之間的信號通路，使得順槳信號生成電路成為可替代的順槳信號來源，提供順槳信號給變槳驅(qū)動器以執(zhí)行變槳控制，從而提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能，避免了風(fēng)力發(fā)電機(jī)飛車事故。同時，在未檢測到發(fā)生故障時，接通變槳控制器與變槳驅(qū)動器之間的信號通路，仍由變槳控制器為變槳驅(qū)動器提供順槳信號來源，不會影響整體的運(yùn)行。
【附圖說明】
[0009]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中變槳系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；為方便理解，圖中示出了變槳驅(qū)動器；
[0011]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；為方便理解，圖中示出了變槳驅(qū)動器；
[0012]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的控制器故障檢測電路的電路示意圖；
[0013]圖5為本發(fā)明實(shí)施例四的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置及方法、變槳系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]實(shí)施例一
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖2，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置包括線路切換電路210、順槳信號生成電路220及變槳控制器230，順槳信號生成電路220及變槳控制器230分別與線路切換電路210連接。
[0017]線路切換電路210用于在檢測到變槳控制器230發(fā)生故障時，切斷變槳控制器230與變槳驅(qū)動器之間的第一信號通路，并接通順槳信號生成電路220與變槳驅(qū)動器之間的第二信號通路，在檢測到變槳控制器230未發(fā)生故障時，接通第一信號通路，并切斷第二信號通路。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，“第一”、“第二”只是一種用于區(qū)別不同信號通路的指代，并不用以限定具體的信號通路。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置，在檢測到變槳控制器發(fā)生故障時，通過線路切換電路接通順槳信號生成電路與變槳驅(qū)動器之間的信號通路，使得順槳信號生成電路成為可替代的順槳信號來源，提供順槳信號給變槳驅(qū)動器以執(zhí)行變槳控制，從而提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能，避免了風(fēng)力發(fā)電機(jī)飛車事故。同時，在未檢測到發(fā)生故障時，接通變槳控制器與變槳驅(qū)動器之間的信號通路，仍由變槳控制器為變槳驅(qū)動器提供順槳信號來源，不會影響整體的運(yùn)行。
[0019]實(shí)施例二
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖?？梢暈閳D2所示裝置實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。參照圖3，相比圖2所示實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)，圖3中具體示出了線路切換電路的具體實(shí)現(xiàn)方式，以及控制開關(guān)的具體實(shí)現(xiàn)方式。
[0021]如圖3所示，線路切換電路210包括依次連接的控制器故障檢測電路310和控制開關(guān)320，控制器故障檢測電路310用于實(shí)時檢測變槳控制器輸出的心跳脈沖信號，當(dāng)未檢測到心跳脈沖信號或確定心跳脈沖信號異常時，生成第一控制信號，當(dāng)檢測到心跳脈沖信號正常時，生成第二控制信號，并將第一控制信號及第二控制信號發(fā)送給控制開關(guān)320?？刂崎_關(guān)320用于根據(jù)第一控制信號切斷第一信號通路，并接通第二信號通路;根據(jù)第二控制信號接通第一信號通路，并切斷第二信號通路。優(yōu)選地，變槳控制器230可為PLC。
[0022]首先，以下對線路切換電路210中的控制器故障檢測電路310進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0023]具體地，圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的控制器故障檢測電路的電路示意圖，參照圖4，控制器故障檢測電路310包括計(jì)數(shù)器410、數(shù)模轉(zhuǎn)換器420、以及比較器430;計(jì)數(shù)器410的輸入端與變槳控制器230的心跳脈沖信號輸出端相連接，計(jì)數(shù)器410的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器420的輸入端相連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器420的輸出端與比較器430的反相輸入端相連接，比較器430的正相輸入端連接閾值電壓，比較器430的輸出端輸出第一控制信號或第二控制信號。
[0024]通過計(jì)數(shù)器410和數(shù)模轉(zhuǎn)換器420將變槳控制器230輸出的心跳脈沖信號轉(zhuǎn)換成直流電壓信號，其輸出電壓Va作為比較器430的反相輸入端的輸入電壓，比較器430的正相輸入端輸入閾值電壓Vb。當(dāng)變槳控制器230輸出心跳脈沖信號時，Va大于VB，比較器430輸出低電平，在實(shí)際應(yīng)用中，還可在比較器430之后連接一個繼電器，由該繼電器對控制開關(guān)320進(jìn)行控制，此時繼電器不得電，其常閉觸點(diǎn)保持閉合。當(dāng)心跳脈沖信號消失時，Va小于VB，比較器430輸出高電平，繼電器得電，其常閉觸點(diǎn)斷開。
[0025]可替代的是，控制器故障檢測電路310也可通過觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，變槳控制器230輸出心跳脈沖信號作為觸發(fā)器輸入信號，可在脈沖上升沿觸發(fā)，觸發(fā)后輸出高電平，輸出脈寬應(yīng)適當(dāng)大于