變槳距系統的控制電源單元及其故障處理系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種變槳距系統的控制電源單元及其故障處理系統。該單元包括第一電源模塊1和第二電源模塊2、第一二極管3和第二二極管4以及PLC和電氣負載；第一電源模塊1輸入交流供電電源，輸出的直流經第一二極管3后給PLC和電氣負載供電；第二電源模塊2的輸入為來自直流備用電源，輸出的直流經第二二極管4后也給PLC和電氣負載供電；第一電源模塊1和第二電源模塊2還分別與PLC存在控制回路連接。相應的故障處理系統中，交流供電電源與直流備用電源分別與電機控制裝置保持動力回路連接，電機控制裝置通過動力回路控制電機；控制電源單元的第一電源模塊1和第二電源模塊2分別與PLC存在控制回路連接，PLC輸出控制信號至電機控制裝置。本實用新型專利技術可以通過實時監測兩路電源并根據故障及時采取措施，因此具有很高的可靠性以及事故預防能力。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于風力發電領域，具體涉及現有變槳距系統電源部分的改進以及電源故障時的相關控制方法，以增強其運行可靠性和緊急情況下的處理能力。
技術介紹
變槳距系統是兆瓦級風力發電機組的主要組成部分之一，也是保證其可靠運行和在極限條件下生存最重要的組成部分當風力發電機組遇到強風、部件損壞和電網故障的重大事故時，只要變槳距系統仍能正常工作，就可以避免葉片斷裂和倒塔等毀滅性事故。所以保證變槳距系統在極限情況下的可靠、正確運行就變得非常有必要。變槳距系統由PLC、伺服電機及其控制器、蓄電池或超級電容構成的備份直流電源等主要部分組成。在PLC控制下，伺服電機及其驅動器將交流電源的電能轉化為機械能帶動槳葉轉動；當交流供電電源因故障不能為變槳距系統供電時，系統依靠直流備用電源供 H1^ ο控制電源單元是保證變槳距系統正常工作的重要組成部分，目前的變槳距系統通常采用一個電源模塊，由220V交流和蓄電池等備份電源提供的直流同時供電，輸出的24V 直流供給系統中所有相關電氣負載。一旦該輸出24V直流的電源模塊損壞，變槳距系統將徹底無法工作，從而嚴重威脅風機的安全。
技術實現思路
本技術解決的技術問題是提供一種可靠性高的控制電源及其故障處理系統， 本技術涉及的一種變槳距系統的控制電源單元如下該單元包括第一電源模塊1和第二電源模塊2、第一二極管3和第二二極管4以及 PLC和電氣負載；第一電源模塊1輸入交流供電電源，輸出的直流經第一二極管3后給PLC 和電氣負載供電；第二電源模塊2的輸入為來自直流備用電源，輸出的直流經第二二極管4 后也給PLC和電氣負載供電；第一電源模塊1和第二電源模塊2還分別與PLC存在控制回路連接。進一步地，第一電源模塊1輸入交流供電電源電壓為220V交流，輸出電壓為MV ； 第二電源模塊2的輸入為來自直流備用電源，輸出的電壓為24V直流。相應地，本技術提供一種用于變槳距系統的控制電源單元的故障處理系統， 該系統中交流供電電源與直流備用電源分別與電機控制裝置保持動力回路連接，電機控制裝置通過動力回路控制電機；控制電源單元的第一電源模塊1和第二電源模塊2分別與 PLC存在控制回路連接，PLC輸出控制信號至電機控制裝置。本技術的有益效果為，通過三方面的改進提高了變槳距系統控制電源單元的供電可靠性，三方面的改進分別為第一控制電源采用兩路冗余設計。避免造成一路控制電源發生故障時變槳距系統無法工作的嚴重后果，使系統控制電源供電的可靠性得到極大提高。第二 可實時監測兩路控制電源模塊的輸出狀態。當控制電源發生故障時，能夠被及時發現以便變槳距系統及時處理，避免造成事故。第三依據發生故障的電源不同，變槳距系統采用不同的故障處理方法，從而提高變槳距系統的運行可靠性。附圖說明圖1為改進后的變槳距系統控制電源單元。圖2為控制電源故障處理系統。具體實施方式如圖1，為兩路冗余控制電源結構。其中，第一電源模塊1的輸入為220V交流，輸出的24V直流經第一二極管3后給PLC和其它MV電氣負載供電；第二電源模塊2的輸入為來自備用電源的直流，輸出的24V直流經第二二極管4后也給PLC和其它MV電氣負載供電；第一二極管和第二二極管的作用是保證電源模塊1、電源模塊2各自的24V輸出電能流向電氣負載。如圖1，可以監測兩路電源的供電狀態。其中，第一電源模塊1、第二電源模塊2的輸出24V直流分別送入PLC的數字輸入端口，應用PLC判斷相應端口的電平即可檢測出兩路電源是否發生故障。如圖2，依據故障電源進行相應處理，步驟如下步驟1，通過PLC實時檢測第一電源模塊1、第二電源模塊2的輸出狀態。步驟2，如第二電源模塊2輸出故障，PLC輸出相應控制信號給電機控制裝置，選擇380V交流供電電源給電機控制裝置供電，立即控制電機實現緊急故障下的收槳操作；同時，PLC將該故障信號發送至其上位機。步驟3，如第一電源模塊1輸出故障，PLC將該故障信號發送至其上位機，并根據上位機的指令分別進行如下兩種處理 一是PLC輸出相應控制信號給電機控制裝置，選擇交流供電電源給電機控制裝置供電，立即控制電機實現收槳操作；二是不立即采取措施，仍然按照正常變槳距策略運行，此時盡管系統仍能正常工作，但只剩一個24V控制電源工作，系統運行可靠性降低。步驟4，如果第一電源模塊1、第二電源模塊2的輸出狀態均正常，則按照正常變槳距策略運行，無需采取故障處理措施。權利要求1.一種變槳距系統的控制電源單元，其特征在于，該單元包括第一電源模塊(1)和第二電源模塊O)、第一二極管C3)和第二二極管以及PLC和電氣負載；第一電源模塊 ⑴輸入交流供電電源，輸出的直流經第一二極管⑶后給PLC和電氣負載供電；第二電源模塊O)的輸入為來自直流備用電源，輸出的直流經第二二極管(4)后也給PLC和電氣負載供電；第一電源模塊(1)和第二電源模塊( 還分別與PLC存在控制回路連接。2.如權利要求1所述的變槳距系統的控制電源單元，其特征在于，第一電源模塊(1)輸入交流供電電源電壓為220V交流，輸出電壓為MV;第二電源模塊O)的輸入為來自直流備用電源，輸出的電壓為24V直流。3.一種用于權利要求1或2的變槳距系統的控制電源單元的故障處理系統，其特征在于，該系統中交流供電電源與直流備用電源分別與電機控制裝置保持動力回路連接，電機控制裝置通過動力回路控制電機；控制電源單元的第一電源模塊(1)和第二電源模塊(2) 分別與PLC存在控制回路連接，PLC輸出控制信號至電機控制裝置。專利摘要本技術提供一種變槳距系統的控制電源單元及其故障處理系統。該單元包括第一電源模塊1和第二電源模塊2、第一二極管3和第二二極管4以及PLC和電氣負載；第一電源模塊1輸入交流供電電源，輸出的直流經第一二極管3后給PLC和電氣負載供電；第二電源模塊2的輸入為來自直流備用電源，輸出的直流經第二二極管4后也給PLC和電氣負載供電；第一電源模塊1和第二電源模塊2還分別與PLC存在控制回路連接。相應的故障處理系統中，交流供電電源與直流備用電源分別與電機控制裝置保持動力回路連接，電機控制裝置通過動力回路控制電機；控制電源單元的第一電源模塊1和第二電源模塊2分別與PLC存在控制回路連接，PLC輸出控制信號至電機控制裝置。本技術可以通過實時監測兩路電源并根據故障及時采取措施，因此具有很高的可靠性以及事故預防能力。文檔編號H02J9/00GK202103467SQ201120095300公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月2日 優先權日2011年4月2日專利技術者劉遠遠, 葉毅, 李施雄, 王恩超, 許家群 申請人:迅捷卓越傳動系統科技(北京)有限責任公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種變槳距系統的控制電源單元，其特征在于，該單元包括第一電源模塊（１）和第二電源模塊（２）、第一二極管（３）和第二二極管（４）以及ＰＬＣ和電氣負載；第一電源模塊（１）輸入交流供電電源，輸出的直流經第一二極管（３）后給ＰＬＣ和電氣負載供電；第二電源模塊（２）的輸入為來自直流備用電源，輸出的直流經第二二極管（４）后也給ＰＬＣ和電氣負載供電；第一電源模塊（１）和第二電源模塊（２）還分別與ＰＬＣ存在控制回路連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李施雄，王恩超，葉毅，許家群，劉遠遠，
申請(專利權)人：迅捷卓越傳動系統科技北京有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：11