一种冗余设计的风电变桨控制系统电源技术方案

本实用新型专利技术公开了一种冗余设计的风电变桨控制系统电源，包括AC/DC电源模块、UPS电源、DC/DC电源模块、超级电容和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，PLC的输入端分别与AC/DC电源模块、UPS电源、DC/DC电源模块相连，输出端与主控系统相连，DC/DC电源模块的输入端连接在与市电相连的驱动器的直流母线上，输出端经第二二极管输出电源至变桨系统，超级电容与所述DC/DC电源模块并联。本实用新型专利技术提供三层冗余设计，为变桨系统提供可靠的控制电源，大大提高了系统的可靠性，能够保障变桨系统可靠运行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

A redundant design of wind power variable pitch control system power supply

The utility model discloses a wind turbine pitch control system of power supply redundancy design, including AC/DC power module, UPS power supply, DC/DC power module, super capacitor and PLC, the AC/DC power module is connected with the input end and output end of city electricity, and UPS power supply is connected with the input end of the output power of the UPS. The first diode output power to the pitch system, connected to the input end of PLC respectively and AC/DC power modules, UPS power supply, DC/DC power module, the output end connected with the master control system, DC/DC power module is connected with the input terminal connected to the electric drive of the DC bus, the output terminal of the second diode output power to the pitch system, super capacitor and the DC/DC module in parallel. The utility model provides three layers redundancy design, which provides reliable control power supply for the paddle changing system, greatly improves the reliability of the system and ensures the reliable operation of the propeller changing system.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风电变桨领域，特别涉及一种冗余设计的风电变桨控制系统电源。
技术介绍
风电作为新能源受到世界各国的重视，发展前景广阔。风力发电机组工作环境恶劣，不断提高其可靠性是需要努力的方向。变桨系统是风力发电系统中重要的组成部件，是风机安全运行的重要保障。风力发电机组变桨系统的控制电源是变桨系统可靠运行的必要前提。专利CN102522807A给出了一种冗余控制电源的设计方法。在该方案中，AC/DC由UPS供电，DC/DC电源由超级电容直接供电。由于AC/DC比UPS的可靠性差，一旦AC/DC出现问题，必须有超级电容供电，容易烧坏DC/DC，且消耗了超级电容的电能。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种工作稳定、安全可靠的冗余设计的风电变桨控制系统电源。本技术解决上述问题的技术方案是：一种冗余设计的风电变桨控制系统电源，包括AC/DC电源模块、UPS电源和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，PLC的输入端分别与AC/DC电源模块、UPS电源相连，输出端与主控系统相连，将AC/DC电源模块、UPS电源的的运行状态信号反馈给主控系统。所述冗余设计的风电变桨控制系统电源还包括DC/DC电源模块，DC/DC电源模块的输入端连接在与市电相连的驱动器的直流母线上，输出端经第二二极管输出电源至变桨系统，所述DC/DC电源模块还与PLC相连。所述冗余设计的风电变桨控制系统电源还包括超级电容，超级电容与所述DC/DC电源模块并联。所述超级电容与DC/DC电源模块之间设有第三二极管。所述UPS电源输出电压为25VDC。所述DC/DC电源模块输出电压为24VDC。本技术的有益效果在于：由于UPS电源的可靠性高于AC/DC电源模块，UPS电源置于AC/DC电源模块之后，即使AC/DC电源模块出现问题，UPS电源仍能供电，有效提高了系统的可靠性；DC/DC电源模块连接在驱动器直流母线侧，只有在AC/DC电源模块出现问题后，UPS电源也出现问题，此时DC/DC电源模块由直流母线侧供电，使用寿命更长，且不会消耗超级电容的电能；3）只有当市电断电，同时UPS电源损坏，才会有超级电容给DC/DC电源模块供电。本技术提供三层冗余设计，为变桨系统提供可靠的控制电源，大大提高了系统的可靠性，能够保障变桨系统可靠运行。附图说明图1为本技术的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示，本技术包括AC/DC电源模块、UPS电源、DC/DC电源模块、超级电容和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源由AC/DC电源模块供电，AC/DC电源模块有故障输出触点，连接至对AC/DC电源模块进行状态监测的PLC，PLC将AC/DC电源模块发出的故障信号及时反馈给主控系统，PLC也实时监测UPS电源和DC/DC电源模块的运行状态，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，DC/DC电源模块的输入端连接在与市电相连的驱动器的直流母线上，输出端经第二二极管输出电源至变桨系统，DC/DC电源模块与UPS电源共同输出的电源作为最终的控制电源输送至变桨系统，所述超级电容与所述DC/DC电源模块并联，超级电容与DC/DC电源模块之间设有第三二极管。本技术的工作原理如下：正常情况下，AC/DC电源模块将380V电压转变成25V，并输送至UPS电源，UPS电源的输出也为25V；同时DC/DC电源模块将驱动器直流母线电压转变成24V。UPS电源输出电压高于DC/DC电源模块输出的电压，此时输送至变桨系统的电源为UPS电源输出的电压25V。当AC/DC电源模块出现问题时，UPS电源仍正常输出25V，变桨系统正常运行；PLC将AC/DC电源模块故障信息传递至主控系统，主控系统让变桨系统正常停机；在AC/DC电源模块出现问题，UPS电源也出现问题后，此时DC/DC电源模块由直流母线侧供电，并输出电源至变桨系统；当市电断电，同时UPS电源损坏，超级电容给DC/DC电源模块供电，DC/DC电源模块输出电源至变桨系统。本技术提供了三层冗余设计，为变桨系统提供了可靠的控制电源，大大提高了系统的可靠性，能够保障变桨系统可靠运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于：包括AC/DC电源模块、UPS电源和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，PLC的输入端分别与AC/DC电源模块、UPS电源相连，输出端与主控系统相连，将AC/DC电源模块、UPS电源的的运行状态信号反馈给主控系统。

【技术特征摘要】
1.一种冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于：包括AC/DC电源模块、UPS电源和PLC，所述AC/DC电源模块的输入端与市电相连，输出端与UPS电源的输入端相连，UPS电源的输出端经第一二极管输出电源至变桨系统，PLC的输入端分别与AC/DC电源模块、UPS电源相连，输出端与主控系统相连，将AC/DC电源模块、UPS电源的的运行状态信号反馈给主控系统。
2.如权利要求1所述的冗余设计的风电变桨控制系统电源，其特征在于：还包括DC/DC电源模块，DC/DC电源模块的输入端连接在与市电相连的驱动器的直流母线上，输出端经第二二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀，陈浩，孟凡冬，王志琛，黄正，
申请(专利权)人：湖南世优电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43