專利名稱：一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，特別是一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 主控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國風(fēng)場白天溫度過高、夜間溫度過低的環(huán)境特點(diǎn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠運(yùn)行提 出了很高的要求，也使各種元器件的特性與壽命大大降低。但是現(xiàn)在的風(fēng)電機(jī)組缺乏溫度 控制系統(tǒng)，不具備溫度控制功能，或者控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，增加了額外的成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，用以解 決現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組缺少智能溫度調(diào)節(jié)功能的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主 控系統(tǒng)，該主控系統(tǒng)包括溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于采樣溫度信息的溫度 采集模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊和為系統(tǒng)供電的電源模塊，所述控制模塊輸入采樣連接所述 溫度采集模塊，所述控制模塊輸出控制連接執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊分為機(jī)艙執(zhí)行模塊和控制 柜執(zhí)行模塊，機(jī)艙執(zhí)行模塊包括至少兩條機(jī)艙加熱支路，每條機(jī)艙加熱支路均對應(yīng)一條機(jī) 艙冷卻支路；控制柜執(zhí)行模塊包括一條控制柜加熱支路和至少一條控制柜冷卻支路；所述 機(jī)艙加熱支路接設(shè)在工作母線之間，包括串聯(lián)的機(jī)艙加熱器和對應(yīng)的控制開關(guān)，所述機(jī)艙 冷卻支路接設(shè)在工作母線之間，包括串聯(lián)的機(jī)艙風(fēng)扇和對應(yīng)的控制開關(guān)；所述控制柜加熱 支路接設(shè)在工作母線之間，包括串聯(lián)的控制柜加熱器和對應(yīng)的控制開關(guān)，所述控制柜冷卻 支路接設(shè)在工作母線之間，包括串聯(lián)的控制柜風(fēng)扇和對應(yīng)的控制開關(guān)；所述控制模塊的輸 出對應(yīng)控制連接所述各加熱支路和冷卻支路的控制開關(guān)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，運(yùn)行可靠，功耗合理， 使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)和重要部件工作在最佳溫度環(huán)境，從而提高了系統(tǒng)的整體性能， 延長機(jī)組使用壽命。所述電源模塊包括一個(gè)整流器，該整流器輸入端連接高壓交流母線，輸出端連接 低壓直流母線，所述工作母線為一交流低壓母線。所述電源模塊還包括一個(gè)啟停電路所 述直流母線上串設(shè)一個(gè)接觸器的主觸頭，該主觸頭與整流器輸出端之間設(shè)有一個(gè)由啟動繼 電器主觸頭、所述接觸器線圈串聯(lián)構(gòu)成的串聯(lián)電路，所述啟動繼電器主觸頭與一個(gè)停機(jī)繼 電器觸頭、所述接觸器的輔助觸頭串聯(lián)形成的電路并聯(lián)，所述控制模塊輸出控制連接所述 停機(jī)繼電器的線圈。所述啟動繼電器的輔助觸頭與一個(gè)延時(shí)繼電器的線圈串聯(lián)，接在工作 母線之間；所述延時(shí)繼電器的觸頭與所述啟動繼電器線圈串聯(lián)，接在工作母線之間；一個(gè) 上限溫度繼電器，與所述啟動繼電器的輔助觸頭并聯(lián)；一個(gè)下限溫度繼電器，與所述控制模 塊加熱支路繼電器線圈串聯(lián)，接在工作母線之間，所述控制模塊加熱支路繼電器的觸頭與 控制模塊加熱支路的加熱器串聯(lián)。所述控制模塊加熱支路的加熱器、所述控制柜加熱支路的加熱器，均并聯(lián)有用于使溫度迅速擴(kuò)散的風(fēng)扇。所述控制柜加熱支路上串設(shè)有溫控開關(guān)。 所述各加熱支路與冷卻支路上均串聯(lián)有對應(yīng)的空氣開關(guān)。

圖1是本實(shí)用新型電源模塊與控制模塊部分電路原理圖；圖2是本實(shí)用新型執(zhí)行模塊電路原理圖；圖3是控制模塊的溫度傳感器模塊和控制器加熱電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1、圖2、圖3所示，一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，該主控系 統(tǒng)包括溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于采樣溫度信息的溫度采樣單元、控制模塊、 執(zhí)行模塊和為系統(tǒng)供電的電源模塊，電源模塊包括400V高壓交流母線，230V低壓交流母 線，24V直流母線與整流器，整流器輸入端連接400V高壓交流母線，輸出端連接24V低壓直 流母線。溫度采集模塊接收來自各個(gè)溫度傳感器的采樣信息，提供給控制模塊，控制模塊 輸出控制執(zhí)行模塊的各個(gè)控制開關(guān)。執(zhí)行模塊包括在各溫度傳感器處設(shè)置的加熱支路和冷 卻支路，加熱支路接設(shè)在低壓交流母線之間，包括串聯(lián)的加熱器和與之對應(yīng)控制開關(guān)，冷卻 支路也接設(shè)在低壓交流母線之間，包括串聯(lián)的風(fēng)扇和與之對應(yīng)的控制開關(guān)，各控制開關(guān)DO (D0U D02、DOln, D02n、D03、D04)受控制模塊的控制。溫度采集模塊分別安裝在控制柜和 機(jī)艙中；空氣開關(guān)F3和控制開關(guān)DOl串聯(lián)，控制開關(guān)DOl和加熱器Heaterl串聯(lián)，構(gòu)成了一 個(gè)機(jī)艙加熱支路，空氣開關(guān)F2和控制開關(guān)D02串聯(lián)，D02和風(fēng)扇Fanl串聯(lián)，構(gòu)成了機(jī)艙冷 卻支路，機(jī)艙中還設(shè)有多組加熱和冷卻支路(對應(yīng)HeaterlruFanln…);空氣開關(guān)F5和控制 開關(guān)D03串聯(lián)，控制開關(guān)D03和冷卻風(fēng)扇CoolingFAN串聯(lián)，空氣開關(guān)F6和控制開關(guān)D04串 聯(lián)，控制開關(guān)D04和冷卻風(fēng)扇TOPCoolingFAN串聯(lián)，兩風(fēng)扇(CoolingFAN與TOPCoolingFAN) 功率不同，共同構(gòu)成了機(jī)艙柜冷卻支路；空氣開關(guān)F4和溫控開關(guān)Sl (也可以采用受控制模 塊控制的開關(guān))串聯(lián)，溫控開關(guān)Sl和加熱器Heaterf串聯(lián)，風(fēng)扇Fan2和加熱器Heaterf并 聯(lián)，構(gòu)成了控制柜(包括機(jī)艙柜和塔基柜)加熱支路，加熱支路與冷卻支路均設(shè)在交流低壓 母線之間。溫度繼電器模塊包括一個(gè)下限溫度繼電器T2與一個(gè)上限溫度繼電器Tl，上限溫 度繼電器Tl，與啟動繼電器的輔助觸頭K5’并聯(lián)；下限溫度繼電器T2，與控制模塊加熱支路 繼電器線圈J6串聯(lián)，接在工作母線之間；啟動繼電器的輔助觸頭K5’與一個(gè)延時(shí)繼電器的 線圈J4串聯(lián)，接在工作母線之間；延時(shí)繼電器的觸頭K4與啟動繼電器線圈J5串聯(lián)，接在工 作母線之間；空氣開關(guān)Fl和控制模塊加熱支路繼電器觸頭K6串聯(lián)，控制模塊加熱支路繼電 器的觸頭K6與控制模塊加熱支路的加熱器Heaterf串聯(lián)，風(fēng)扇Fan3和加熱器Heaterf并 聯(lián)。外接的400V交流電經(jīng)整流變壓得到24V直流電，直流母線上串設(shè)一個(gè)接觸器的主 觸頭K1，該主觸頭Kl與整流器輸出端之間設(shè)有一個(gè)由啟動繼電器主觸頭K5、接觸器線圈Jl 串聯(lián)構(gòu)成的串聯(lián)電路，啟動繼電器主觸頭K5與一個(gè)停機(jī)繼電器觸頭K2、接觸器的輔助觸頭 ΚΓ串聯(lián)形成的電路并聯(lián)，控制模塊輸出控制連接停機(jī)繼電器的線圈J2。[0014]系統(tǒng)上電后，溫度繼電器模塊檢測控制模塊所處環(huán)境溫度，當(dāng)溫度低于預(yù)設(shè)下限 溫度時(shí)，下限溫度繼電器T2閉合，繼電器的線圈J6帶電，則繼電器觸頭K6閉合，加熱器 Heaterf和風(fēng)扇Fan3運(yùn)行；當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)下限溫度時(shí)，溫度繼電器線圈J6失電，則溫度 繼電器觸頭K6斷開，加熱器Heaterf和風(fēng)扇Fan3停止運(yùn)行。當(dāng)溫度達(dá)到上限溫度，上限溫 度繼電器Tl閉合，時(shí)間繼電器線圈J4帶電，開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)完畢，其觸頭K4閉合后彈開，閉 合時(shí)則啟動繼電器線圈J5帶電，則其輔助觸頭K5’閉合，主觸頭K5閉合，繼而接觸器線圈 Jl帶電，其輔助觸頭ΚΓ閉合，主觸點(diǎn)Kl閉合，則控制模塊的供電回路接通。由控制模塊 控制斷電，只需輸出控制信號到停機(jī)繼電器線圈J2，常閉觸頭K2斷開，由于此時(shí)K5由于K4 斷開已經(jīng)斷開，則接觸器線圈Jl失電，觸頭Kl斷開，控制模塊斷開電源。根據(jù)輸入的溫度信號經(jīng)過控制模塊中設(shè)置的算法運(yùn)算、輸出加熱器和風(fēng)扇的DO 控制信號來控制加熱器和冷卻風(fēng)扇的啟停。柜內(nèi)加熱器以及風(fēng)扇則由一個(gè)溫度開關(guān)Si控 制，采樣溫控開關(guān)而不使用受DO控制的控制開關(guān)可以在控制模塊不工作或故障時(shí)，仍能自 動控制；當(dāng)溫度低于溫控開關(guān)設(shè)定值時(shí)，柜內(nèi)加熱器Heaterf以及風(fēng)扇Fan2同時(shí)開啟；當(dāng) 高于設(shè)定值時(shí)，柜內(nèi)加熱器Heater2以及風(fēng)扇Fan2同時(shí)關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)投入使用后，系統(tǒng)上電，溫度繼電器根據(jù)溫度高低控制接觸器的開合，低于 控制模塊的工作溫度時(shí)，開始加熱并持續(xù)設(shè)定的時(shí)間。加熱預(yù)設(shè)時(shí)間后，接觸器Ki閉合使 控制模塊開始工作?？刂颇K時(shí)刻監(jiān)測柜內(nèi)以及機(jī)艙溫度，當(dāng)柜內(nèi)溫度低于自動加熱器啟 動設(shè)定溫度時(shí)，柜內(nèi)加熱器開始工作，同時(shí)啟動風(fēng)扇，將溫度迅速擴(kuò)散至整個(gè)柜體內(nèi)。當(dāng)柜 內(nèi)溫度高于自動加熱器停止設(shè)定溫度時(shí)，加熱器關(guān)閉，風(fēng)扇同時(shí)關(guān)閉。當(dāng)機(jī)艙柜內(nèi)溫度高于 設(shè)定溫度時(shí)，機(jī)艙柜柜內(nèi)冷卻風(fēng)扇開啟，當(dāng)溫度恢復(fù)到正常工作溫度時(shí)，機(jī)艙柜柜內(nèi)冷卻風(fēng) 扇關(guān)閉。由于塔基柜位于塔底，不存在大熱量發(fā)熱的風(fēng)機(jī)部件如電機(jī)等，則不需要專門的塔 基柜柜內(nèi)冷卻風(fēng)扇。機(jī)艙溫度采集模塊將機(jī)艙溫度傳輸給控制模塊，根據(jù)溫度高低，通過DO 節(jié)點(diǎn)輸出單元打開或關(guān)閉加熱柜的一組或多組加熱器，同時(shí)，打開或延時(shí)關(guān)閉一組或多組 風(fēng)扇，避免加熱器處局部溫度過高，調(diào)節(jié)機(jī)艙內(nèi)的溫度。當(dāng)機(jī)艙溫度過高時(shí)，通過DO節(jié)點(diǎn)輸 出單元打開機(jī)艙冷卻風(fēng)扇。當(dāng)溫度恢復(fù)到正常工作溫度時(shí)，關(guān)閉機(jī)艙冷卻風(fēng)扇。
權(quán)利要求1.一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，其特征在于，該主控系統(tǒng)包括溫度 調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于采樣溫度信息的溫度采集模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊 和為系統(tǒng)供電的電源模塊，所述控制模塊輸入采樣連接所述溫度采集模塊，所述控制模塊 輸出控制連接執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊分為機(jī)艙執(zhí)行模塊和控制柜執(zhí)行模塊，機(jī)艙執(zhí)行模塊包 括至少兩條機(jī)艙加熱支路，每條機(jī)艙加熱支路均對應(yīng)一條機(jī)艙冷卻支路；控制柜執(zhí)行模塊 包括一條控制柜加熱支路和至少一條控制柜冷卻支路；所述機(jī)艙加熱支路接設(shè)在工作母線 之間，包括串聯(lián)的機(jī)艙加熱器和對應(yīng)的控制開關(guān)，所述機(jī)艙冷卻支路接設(shè)在工作母線之間， 包括串聯(lián)的機(jī)艙風(fēng)扇和對應(yīng)的控制開關(guān)；所述控制柜加熱支路接設(shè)在工作母線之間，包括 串聯(lián)的控制柜加熱器和對應(yīng)的控制開關(guān)，所述控制柜冷卻支路接設(shè)在工作母線之間，包括 串聯(lián)的控制柜風(fēng)扇和對應(yīng)的控制開關(guān)；所述控制模塊的輸出對應(yīng)控制連接所述各加熱支路 和冷卻支路的控制開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，其特征在 于，所述電源模塊包括一個(gè)整流器，該整流器輸入端連接高壓交流母線，輸出端連接低壓直 流母線，所述工作母線為一交流低壓母線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，其特征在 于，所述電源模塊還包括一個(gè)啟停電路所述直流母線上串設(shè)一個(gè)接觸器的主觸頭，該主觸 頭與整流器輸出端之間設(shè)有一個(gè)由啟動繼電器主觸頭、所述接觸器線圈串聯(lián)構(gòu)成的串聯(lián)電 路，所述啟動繼電器主觸頭與一個(gè)停機(jī)繼電器觸頭、所述接觸器的輔助觸頭串聯(lián)形成的電 路并聯(lián)，所述控制模塊輸出控制連接所述停機(jī)繼電器的線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，其特征在 于，所述啟動繼電器的輔助觸頭與一個(gè)延時(shí)繼電器的線圈串聯(lián)，接在工作母線之間；所述延 時(shí)繼電器的觸頭與所述啟動繼電器線圈串聯(lián)，接在工作母線之間；一個(gè)上限溫度繼電器，與 所述啟動繼電器的輔助觸頭并聯(lián)；一個(gè)下限溫度繼電器，與所述控制模塊加熱支路繼電器 線圈串聯(lián)，接在工作母線之間，所述控制模塊加熱支路繼電器的觸頭與控制模塊加熱支路 的加熱器串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，其特征在 于，所述控制模塊加熱支路的加熱器、所述控制柜加熱支路的加熱器，均并聯(lián)有用于使溫度 迅速擴(kuò)散的風(fēng)扇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，其特征在 于，所述控制柜加熱支路上串設(shè)有溫控開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)， 其特征在于，所述各加熱支路與冷卻支路上均串聯(lián)有對應(yīng)的空氣開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于低溫環(huán)境的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)，其溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于采樣溫度信息的溫度采集模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊和為系統(tǒng)供電的電源模塊，所述控制模塊輸入采樣連接所述溫度采集模塊，所述控制模塊輸出控制連接執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊分為機(jī)艙執(zhí)行模塊和控制柜執(zhí)行模塊；所述控制模塊的輸出對應(yīng)控制連接所述各加熱支路和冷卻支路的控制開關(guān)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，運(yùn)行可靠，功耗合理，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)和重要部件工作在最佳溫度環(huán)境，從而提高了系統(tǒng)的整體性能，延長機(jī)組使用壽命。
文檔編號H02H5/04GK201818429SQ20102055263
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者吳鵬, 周偉, 岳紅軒, 常晶, 張舉良, 王大為, 盛琰, 賈曉杰, 閆黎明, 陶學(xué)軍, 高亮 申請人:許繼電氣股份有限公司, 許繼集團(tuán)有限公司