一种基于PID控制的风力发电机控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PID控制的风力发电机控制系统，包括用于控制风力发电机工作状态的风力发电机控制器；用于测量现场温度的温度传感器；温度传感器为非接触式温度传感器；温度传感器安装于风力发电机的定子绕组上；用于测量现场湿度的湿度传感器；湿度传感器为氯化锂湿度传感器；氯化锂湿度传感器安装于风力发电机的定子绕组或动子绕组上；PID控制器，温度传感器的输出端子通过模数转换器与PID控制器的输入端子电连接；PID控制器的输出端子与风力发电机控制器的控制端子电连接；PID控制器的I/O端子上电连接有GSM通信模块。当温度和湿度超过阈值时，该基于PID控制的风力发电机控制系统能够及时关闭风力发电机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风能发电
，特别是涉及一种基于PID控制的风力发电机控制系统。
技术介绍
近年来，随着社会工业的快速发展，人类对能源的需求量日益增多，由于传统的能源，比如煤炭、石油、天然气均为不可再生能源，因此能源问题变的是日益紧张；寻找新的能源对人类发展具有举足轻重的作用。众所周知，风力发电是把风的动能转为电能。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。通过长期的实践发现：风力发电机主要是依靠风力来实现发电，因此，风力发电机一般需要建立在风能资源比较丰富的空旷地方，一般情况下，这种风能比较空旷的地方，其环境条件比较恶劣，因此经常会发生飓风或者是大暴雨等极端天气的发生；而一旦出现上述极端天气，发电机的定子绕组或者动子绕组经常会发生短路的事故发生；当短路事故发生时，发电机中的定子绕组或者动子绕组的温度将会急剧升高，因此，设计开发一种能够具有更高安全系数的基于PID控制的风力发电机控制系统显得是尤为重要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于PID控制的风力发电机控制系统。当发电机的定子绕组或者动子绕组的温度急剧增加时，该基于PID控制的风力发电机控制系统能够及时关闭风力发电机。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于PID控制的风力发电机控制系统，包括：用于控制风力发电机工作状态的风力发电机控制器；用于测量现场温度的温度传感器；所述温度传感器为非接触式温度传感器；所述温度传感器安装于风力发电机的定子绕组上；用于测量现场湿度的湿度传感器；所述湿度传感器为氯化锂湿度传感器；所述氯化锂湿度传感器安装于风力发电机的定子绕组或动子绕组上；PID控制器，所述温度传感器和湿度传感器的输出端子通过模数转换器与PID控制器的输入端子电连接；所述PID控制器的输出端子与风力发电机控制器的控制端子电连接；所述PID控制器的I/O端子上电连接有GSM通信模块。进一步：所述温度传感器为光纤温度传感器。更进一步：所述温度传感器不少于两个；至少有一个温度传感器安装于风力发电机的动子绕组上。本专利技术具有的优点和积极效果是：通过采用上述技术方案，本专利技术能够对风力发电机的定子绕组和动子绕组的温度和湿度进行实时监控，当风力发电机的定子绕组或动子绕组的温度过高时或湿度过高时，PID控制器则会第一时间关闭发电机，防止不安全事故的发生，同时，由于所述PID控制器的I/O端子上电连接有GSM通信模块，因此可以将现场PID控制器的工作状态发生给远端的控制终端，进而为工程师提供更多的现场资料。附图说明：图1是本专利技术优选实施例的电路框图；图2是本专利技术优选实施例的局部电路图，主要用于显示PID控制器的内部电路。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1和图2，一种基于PID控制的风力发电机控制系统，包括：用于控制风力发电机工作状态的风力发电机控制器；用于测量现场温度的温度传感器；所述温度传感器为非接触式温度传感器；所述温度传感器安装于风力发电机的定子绕组上；用于测量现场湿度的湿度传感器；所述湿度传感器为氯化锂湿度传感器；所述氯化锂湿度传感器安装于风力发电机的定子绕组或动子绕组上；PID控制器，所述温度传感器和湿度传感器的输出端子通过模数转换器与PID控制器的输入端子电连接；所述PID控制器的输出端子与风力发电机控制器的控制端子电连接；所述PID控制器的I/O端子上电连接有GSM通信模块；图2为PID控制器具体电路；主要包括一个输入端子、四个比较器和一个输出端子。所述PID控制器的输出端子与风力发电机控制器的控制端子电连接；所述PID控制器的I/O端子上电连接有GSM通信模块。本专利技术的工作原理为：温度传感器对定子绕组或者动子绕组的温度进行实时监控，湿度传感器对定子绕组或者动子绕组的湿度进行实时监控，并将监控到的温度信息和湿度信息发送给PID控制器，PID控制器上预设有温度的上限阈值和湿度的上限阈值，当温度信息达到上限阈值时或湿度信息达到上限阈值时，PID控制器则输出一个特定信息指令，比如是高电平，此时风力发电机控制器一旦接收到上述高电平，则会关闭风力发电机，进而将危险降低到最低程度。同时，PID控制器还将现场自身的工作情况通过GSM通信模块发送给远程控制器，为工程师提供第一手的现场资料。进一步：所述温度传感器为光纤温度传感器。更进一步：所述温度传感器不少于两个；至少有一个温度传感器安装于风力发电机的动子绕组上。以上对本专利技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PID控制的风力发电机控制系统，包括用于控制风力发电机工作状态的风力发电机控制器；其特征在于：至少还包括：用于测量现场温度的温度传感器；所述温度传感器为非接触式温度传感器；所述温度传感器安装于风力发电机的定子绕组上；用于测量现场湿度的湿度传感器；所述湿度传感器为氯化锂湿度传感器；所述氯化锂湿度传感器安装于风力发电机的定子绕组或动子绕组上；PID控制器，所述温度传感器和湿度传感器的输出端子通过模数转换器与PID控制器的输入端子电连接；所述PID控制器的输出端子与风力发电机控制器的控制端子电连接；所述PID控制器的I/O端子上电连接有GSM通信模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于PID控制的风力发电机控制系统，包括用于控制风力发电机工作状态的风力发电机控制器；其特征在于：至少还包括：用于测量现场温度的温度传感器；所述温度传感器为非接触式温度传感器；所述温度传感器安装于风力发电机的定子绕组上；用于测量现场湿度的湿度传感器；所述湿度传感器为氯化锂湿度传感器；所述氯化锂湿度传感器安装于风力发电机的定子绕组或动子绕组上；PID控制器，所述温度传感器和湿度传感器的输出端子通过模...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖国松，
申请(专利权)人：天津捷金金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12