【CN110080942A】一种风力发电变桨控制系统【专利】
一种风力发电控制系统
专利名称：一种风力发电控制系统
专利类型：发明专利
发明人：曹久亚,徐剑晖,司书辉,徐永嘉,赵元军申请号：CN202111153791.8
申请日：20210929
公开号：CN113969865A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种风力发电控制系统，包括支撑单元，包括支撑杆、设置在所述支撑杆上方的发电组件，所述发电组件包括由输入轴；转动单元，包括转动柱、与所述转动柱连接的叶片，所述转动柱设置由贯穿的第一通孔，所述第一通孔一端与输入轴固定连接，第一通孔另一端设置密封盖；通过调节圈可以同时控制多个叶片同步变桨，结构巧妙，省略了风力发电机组轮毂的结构，使风力发电机组的叶片机构更合理，变桨效果更好，提高风力发电机组的使用寿命。
申请人：华电国际宁夏新能源发电有限公司
地址：750002 宁夏回族自治区银川市金凤区西湖街55号华电国际宁夏新能源发电有限公司远程集控中心及区域生产运行集中管理设施
国籍：CN
代理机构：南京禹为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：沈鑫
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一种控制风电变桨的冗余顺桨系统及方法[发明专利]
![一种控制风电变桨的冗余顺桨系统及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a4f28bcd900ef12d2af90242a8956bec0975a5f5.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911206448.8(22)申请日 2019.11.29(71)申请人 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司地址 102209 北京市昌平区未来科技城华能人才创新创业基地实验楼A楼(72)发明人 王华 王剑钊 童彤 任鑫 王恩民 王晨 杨晓峰 赵鹏程 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200代理人 马贵香(51)Int.Cl.F03D 7/00(2006.01)F03D 17/00(2016.01)H02J 9/06(2006.01)(54)发明名称一种控制风电变桨的冗余顺桨系统及方法(57)摘要本发明公开了一种控制风电变桨的冗余顺桨系统及方法，包括三个轴柜，主电源和后备电源的输出端均与驱动器以及电机电源输入端连接；后备电源选择器中有三路备选接口，第一接口连接本轴柜驱动器，第二接口连接下一轴柜驱动器，第三接口连接前一轴柜驱动器；后备电源选择器的信号输入端连接控制器的输出端；伺服电机选择器中设置有三路备选接口，伺服电机选择器第一接口连接本轴柜电机，伺服电机选择器第二接口连接下一轴柜电机，伺服电机选择器第三接口连接前一轴柜电机；伺服电机选择器的控制信号输入端连接控制器的输出端；在增加少量电路切换设备的基础上，能够通过后备电源选择器和伺服电机选择器实现轴柜间关键部件共享完成顺浆动作。
权利要求书2页 说明书6页 附图4页CN 110748455 A 2020.02.04C N 110748455A1.一种控制风电变桨的冗余顺桨系统，其特征在于，包括三个轴柜，每一个轴柜中设置有主电源、后备电源、驱动器、电机、编码器、控制器、后备电源选择器以及伺服电机选择器，主电源和后备电源的输出端均与驱动器以及电机电源输入端连接；编码器设置在电机上，编码器的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端连接驱动器，驱动器连接电机的控制信号输入端，电机的输出端与桨叶的主动端连接，电机用于驱动桨叶；主电源和驱动器的电压监测端口均与控制器的信号输入端连接；每一个轴柜对应驱动一个桨叶；后备电源选择器中有三路备选接口，第一接口连接本轴柜驱动器，第二接口连接下一轴柜驱动器，第三接口连接前一轴柜驱动器；后备电源选择器的信号输入端连接控制器的输出端；伺服电机选择器中设置有三路备选接口，伺服电机选择器第一接口连接本轴柜电机，伺服电机选择器第二接口连接下一轴柜电机，伺服电机选择器第三接口连接前一轴柜电机；伺服电机选择器的控制信号输入端连接控制器的输出端。
一种风力发电机变桨距控制系统[发明专利]
![一种风力发电机变桨距控制系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0b18f5b5bdeb19e8b8f67c1cfad6195f302be853.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101311527A [43]公开日2008年11月26日[21]申请号200710022822.X [22]申请日2007.05.23[21]申请号200710022822.X[71]申请人连云港杰瑞电子有限公司地址222006江苏省连云港市新浦区海连东路42号[72]发明人陈建华 程颖 李爱英 林海军 刘欣村张鹏 [74]专利代理机构南京众联专利代理有限公司代理人刘喜莲[51]Int.CI.F03D 7/00 (2006.01)G05D 13/00 (2006.01)G05B 19/05 (2006.01)H02J 7/00 (2006.01)H02J 7/32 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 2 页[54]发明名称一种风力发电机变桨距控制系统[57]摘要本发明是一种风力发电机变桨距控制系统，其特征在于，它由中控柜、由中控柜控制的若干个并联的轴柜、以及由每一个轴柜单独控制的一组直流电机及传动装置构成；所述的中控柜包括PLC控制单元和控制接口。
本发明系统的PLC控制单元实现包括了桨叶转角位置闭环、电池充电控制、箱体温度控制和故障处理等多项功能；上位机发送给PLC控制单元的为单一的位置信号，当位置信号未发生或出现错误时，PLC控制单元则认为是故障，并适时作出命令将风叶调整到安全位置即顺桨位置，从而使其控制程序更简单化，增加了其运行的可靠性；桨叶的驱动由直流电机实现，由于是线性控制，控制特性较稳定。
200710022822.X权 利 要 求 书第1/2页 1、一种风力发电机变桨距控制系统，其特征在于，它由中控柜、由中控柜控制的若干个并联的轴柜、以及由每一个轴柜单独控制的一组直流电机及传动装置构成；所述的中控柜包括PLC控制单元和控制接口；所述的轴柜设有电机驱动器，电机驱动器联接保护电路驱动直流电机及传动装置；轴柜内还设有与电机驱动器并联的充电电路，充电电路一端与中控柜联接，另一端联接充电电池组，充电电池组再与保护电路联接，充电电路在P L C控制单元给出指令后，控制充电电池组充电； 所述的直流电机输出齿轮上设有位置传感器1，直流电机上还设有热保护开关、温度传感器和加热器，温度传感器、加热器和热保护开关与PLC 控制单元联接，在低温工作条件时，提供直流电机电枢辅助加热； 所述的传动机构包括减速器和驱动齿轮；上位机通过控制接口将位置信号发送至中控柜，经PLC控制单元的位置调节器处理后，给出以-10V～+10V电压形式输出的υ信号，υ信号经电机驱动器的速度调节器处理后，给出以电压形式输出的U信号驱动直流电机，直流电机输出的ω角速度信号经减速器减速后，输出ω1角速度信号，减速后的转轴联接驱动齿轮带动桨叶进行转动，桨叶则按得到的ω1角速度信号进行变桨运转；设置在桨叶转动齿轮上的位置传感器2适时将桨叶转动的位置信号通过编码器选择反馈给PLC控制单元进行处理；位置传感器1将电机轴转动的位置信号通过编码器选择反馈给PLC控制单元进行处理，形成位置闭环。
一种风力发电变桨系统[实用新型专利]
![一种风力发电变桨系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f07c5bf4c281e53a5902ff12.png)
专利名称：一种风力发电变桨系统
专利类型：实用新型专利
发明人：傅建民,王政,尤林森,肖庆恩,孙明敏申请号：CN201020651985.1
申请日：20101210
公开号：CN201925091U
公开日：
20110810
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种风力发电变桨系统，包括，桨叶；和所述桨叶一一对应的连接，调节对应桨叶角度的变桨电机；和所述变桨电机一一对应的连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器单元；连接并控制所述各个变桨驱动器单元的主控单元；监控风力发电变桨系统运行的多个系统I/O端口和多个系统A/D端口；所述系统I/O端口和系统A/D端口位于各个变桨驱动器单元中。
本实用新型的有益效果是：将系统I/O端口和系统A/D端口设置在桨驱动器单元中，充分利用变桨驱动器单元的闲置能力，从而提高了系统运行效率，降低了系统成本。
申请人：苏州能健电气有限公司
地址：215021 江苏省苏州市工业园区双马街80号
国籍：CN
代理机构：南京苏科专利代理有限责任公司
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910359491.1
(22)申请日 2019.04.30
(71)申请人 固安华电天仁控制设备有限公司
地址 065500 河北省廊坊市固安县工业园
区北区
申请人 北京华电天仁电力控制技术有限公
司
(72)发明人 卢乐 丁宛超 张春勇
(74)专利代理机构 北京智绘未来专利代理事务
所(普通合伙) 11689
代理人 张红莲
(51)Int.Cl.
F03D 7/00(2006.01)
H02J 7/14(2006.01)
H02J 7/34(2006.01)
(54)发明名称
一种风力发电变桨控制系统
(57)摘要
本发明提供一种风力发电变桨控制系统，其
包括一个充电控制柜，三个并联的变桨控制单
元。
该充电控制柜包括功率部分和控制部分，功
率部分集成有防浪涌保护器，功率部分一端与风
力发电机组的主控滑环三相功率线连接，另一端
输出四路直流电源，其中三路与三个变桨控制单
元中的超级电容分别相连，为超级电容充电，另
外一路作为备份与其他三路相连，控制部分接收
风力发电机组主控的指令，经运算后下发控制命
令给三个变桨控制单元；三个并联的变桨控制单
元，相互独立地控制各自对应的永磁同步电机，
分别接收来自充电控制柜的指令并根据指令执
行风力发电机组的变桨距操作，实现桨叶独立动
作。
该控制系统可靠性高。
权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 110080942 A 2019.08.02
C N 110080942
A
权 利 要 求 书1/2页CN 110080942 A
1.一种风力发电变桨控制系统，该系统包括：
一个充电控制柜，该充电控制柜包括功率部分和控制部分，功率部分集成有防浪涌保护器，功率部分一端与风力发电机组的主控滑环三相功率线连接，另一端输出四路直流电源，其中三路与三个变桨控制单元中的超级电容分别相连，为超级电容充电，另外一路作为备份与其他三路相连，控制部分接收风力发电机组主控的指令，经运算后下发控制命令给三个变桨控制单元；
三个并联的变桨控制单元，相互独立地控制各自对应的永磁同步电机，分别接收来自充电控制柜的指令并根据指令执行风力发电机组的变桨距操作，实现桨叶独立动作；
充电控制柜的控制部分分三路与风力发电机组主控连接，
一路是CANopen接口，经过CANopen通信防雷模块与主控滑环相连，接收主控指令并上传变桨控制系统状态故障等信息；
一路是信号回路接口，包括安全链和EFC等信号，经过继电器与主控滑环相连，监视变桨控制系统运行状态；
最后一路是以太网接口，经过以太网交换机后与主控滑环相连，用于程序更新。
2.如权利要求1所述的一种风力发电变桨控制系统，其特征在于：
变桨控制单元包括超级电容和变桨控制驱动器，变桨控制驱动器包括功率部分和控制部分，超级电容和变桨控制驱动器的功率部分与充电控制柜共用直流母线，变桨控制驱动器通过控制超级电容从DC430V到DC450V之间的充放电。
3.如权利要求2所述的一种风力发电变桨控制系统，其特征在于：正常运行时，充电控制柜输出的一路直流给超级电容充电并给变桨控制单元中功率部分提供能量，能量不足时由超级电容补充；当此路不能正常工作时，备份一路开始工作，替代损坏的一路，保证变桨控制系统正常工作。
4.如权利要求2所述的一种风力发电变桨控制系统，其特征在于：
变桨控制驱动器的功率部分的驱动输出端口与永磁同步电机相连，永磁同步电机通过减速器连接桨叶轴承来控制桨叶角度，永磁同步电机包括旋转变压器和制动器。
5.如权利要求4所述的一种风力发电变桨控制系统，其特征在于：
所述永磁同步电机可选地包括编码器，其中制动器位于永磁同步电机的前端，旋转变压器或编码器位于永磁同步电机的后端，旋转变压器或者编码器与变桨控制驱动器的控制部分的编码器接口相连，制动器与变桨控制驱动器的控制部分的制动器接口相连。
6.如权利要求5所述的一种风力发电变桨控制系统，其特征在于：
所述旋转变压器或所述编码器可以是一个或多个。
7.如权利要求2所述的一种风力发电变桨控制系统，其特征在于：
变桨控制驱动器的功率部分集成有交流永磁同步电机驱动系统和开关电源。
8.如权利要求2所述的一种风力发电变桨控制系统，其特征在于：
变桨控制驱动器的控制部分集成有驱动控制器和PLC系统，驱动控制器对变桨控制驱动器的功率部分的驱动进行控制，PLC系统对相应的变桨控制单元的运行进行控制，变桨控制驱动器的控制部分设置与充电控制柜的CANopen接口、信号回路接口和以太网接口连接。
9.如权利要求8所述的一种风力发电变桨控制系统，其特征在于：
变桨控制单元通过其PLC系统的DI端口与变桨控制单元外部的接近开关连接，接近开
2。