一种风电变桨驱动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风电变桨驱动系统，所述风电变桨驱动系统包括同步控制单元、变桨电机、以及并联连接到所述变桨电机的第一变桨驱动支路和第二变桨驱动支路；所述第一变桨驱动支路包括第一供电电源、以及与所述第一供电电源连接的第一变桨驱动器；所述第二变桨驱动支路包括第二供电电源、以及与所述第二供电电源连接的第二变桨驱动器；所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器通过所述同步控制单元连接。本实用新型专利技术通过并联的变桨驱动器控制变桨电机；避免了单个变桨驱动器控制变桨电机存在的问题，提升了风电机组运行的可靠性和发电时间。

A Driving System of Wind Power Variable Propeller

The utility model discloses a wind power pitch drive system, which comprises a synchronous control unit, a pitch motor, and a first pitch drive branch and a second pitch drive branch connected in parallel to the pitch motor; the first pitch drive branch includes a first power supply, and the first pitch drive branch. The first pitch driver connected by the first power supply; the second pitch drive branch comprises a second power supply and a second pitch driver connected with the second power supply; the first pitch driver and the second pitch driver are connected through the synchronous control unit. The utility model controls the pitch motor by a parallel pitch driver, avoids the problem of single pitch driver controlling the pitch motor, and improves the reliability of wind turbine operation and generation time.

【技术实现步骤摘要】
一种风电变桨驱动系统
本技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风电变桨驱动系统。
技术介绍
当前风力发电机组多采用电动变桨控制系统，每个叶片使用一个变桨电机及一个变桨驱动器进行变桨控制。随着低风速大叶片风电机组以及海上大功率风电机组的发展，叶片的驱动功率越来越大，对于变桨控制系统的安全性和可靠性要求也越来越高。当前的单个叶片采用单个变桨驱动器的方式存在如下较为突出的问题：1)、单个驱动器发生故障时，会导致风电机组的某个桨叶无法正常变桨运行进而导致风电机组停机，减少了发电时间；2)、单个驱动器发生严重故障时，会导致叶片无法收桨，进而导致风电机组可能发生严重的安全事故；3)、单个驱动器的功率需求过大，导致驱动器的体积和质量很大，对于驱动器的搬运、安装及维护工作产生较为不便的影响；针对此种情况，有的厂家提出单个叶片采用双驱动器加双电机的驱动设计方案，可以提升风电机组叶片控制的安全性和可靠性。但此类方案风电机组的单个叶片驱动回路上包括两个独立的电机，以及独立的两个驱动减速齿轮箱，大大地增加了成本。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提出一种风电变桨驱动系统，旨在解决现有的单个叶片采用单个变桨驱动器方式存在的问题。为实现上述目的，本技术实施例提供一种风电变桨驱动系统，所述风电变桨驱动系统包括同步控制单元、变桨电机、以及并联连接到所述变桨电机的第一变桨驱动支路和第二变桨驱动支路；所述第一变桨驱动支路包括第一供电电源、以及与所述第一供电电源连接的第一变桨驱动器；所述第二变桨驱动支路包括第二供电电源、以及与所述第二供电电源连接的第二变桨驱动器；所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器通过所述同步控制单元连接。本技术实施例提供的风电变桨驱动系统，通过并联的变桨驱动器控制变桨电机；避免了单个变桨驱动器控制变桨电机存在的问题，提升了风电机组运行的可靠性和发电时间。附图说明图1为本技术实施例的风电变桨驱动系统结构示意图；图2-图4为本技术实施例的风电变桨驱动系统应用结构示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。现在将参考附图描述实现本技术各个实施例的。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本技术的说明，其本身并没有特定的意义。还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如图1所示，本技术实施例提供一种风电变桨驱动系统，所述风电变桨驱动系统包括同步控制单元13、变桨电机14、以及并联连接到所述变桨电机14的第一变桨驱动支路11和第二变桨驱动支路12。所述第一变桨驱动支路11包括第一供电电源111、以及与所述第一供电电源111连接的第一变桨驱动器112；所述第二变桨驱动支路12包括第二供电电源121、以及与所述第二供电电源121连接的第二变桨驱动器122；所述第一变桨驱动器112和所述第二变桨驱动器122通过所述同步控制单元13连接。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示对变桨驱动支路的数量进行限制。在其他实施例中，变桨驱动支路可以为两个以上，相对应地，供电电源、变桨驱动器可以为两个以上。其中，变桨驱动器的数目由驱动的变桨载荷功率及所选的变桨驱动器的功率确定。在本实施例中，第一供电电源111和第二供电电源121为50Hz或者60Hz交流电源、或者为直流电源。需要说明的是，第一供电电源111和第二供电电源121可以为相同的供电电源，也可以为不同的供电电源。在本实施例中，变桨电机14可以为单绕组的变桨电机或者多绕组的变桨电机，变桨电机包括同步电机、异步电机。在本实施例中，所述第一变桨驱动器112和所述第二变桨驱动器122为交流(AC)-直流(DC)-交流(AC)型驱动器或者直流(DC)-交流(AC)型驱动器。为了更好地阐述上述实施例，以下结合图2-图4进行说明：请参考图2所示，在一种实施方式中，所述变桨电机14为单绕组变桨电机(图中的M所示)；所述第一变桨驱动支路11还包括第一输出电抗器113；所述第二变桨驱动支路12还包括第二输出电抗器123；所述第一变桨驱动器112通过所述第一输出电抗器113连接至所述单绕组变桨电机M，所述第二变桨驱动器122通过所述第二输出电抗器123连接至所述单绕组变桨电机M。在该实施方式中，该连接方式起到第一变桨驱动器112输出和第二变桨驱动器122输出之间环流的抑制作用。所述同步控制单元13包括相互连接的第一控制单元131和第二控制单元132；所述第一控制单元131内置在所述第一变桨驱动器112中，所述第二控制单元132内置在所述第二变桨驱动器122中。在该实施方式中，第一控制单元131和第二控制单元132之间通过有线同步介质(附图未示出)进行通讯，有线同步介质包括线缆、光纤以及网线。在上电后通过自我仲裁及抢占方式，在第一控制单元131和第二控制单元132中确定一个为控制主机，控制主机给本变桨驱动器以及通过有线同步介质给其他变桨驱动器发送同步的驱动控制信号。图2所示的风电变桨驱动系统，其控制过程如下：初始化第一变桨驱动器112和第二变桨驱动器122，以及各自内置的第一控制单元131和第二控制单元132；第一控制单元131和第二控制单元132通过有线同步介质进行信息交互，包括本驱动器和其他驱动器的运行状态及主从状态。第一控制单元131和第二控制单元132采用自我仲裁及抢占方式确定控制主机，控制主机所在的驱动器为主机驱动器，另一个驱动器为从机驱动器。控制主机判断是否接收到上位设备15发送的变桨启动命令，当接收到变桨启动命令后，控制主机给本变桨驱动器以及通过有线同步介质给其他驱动器发送同步的驱动控制信号，控制第一变桨驱动器112和第二变桨驱动器122同步发波，驱动变桨电机14执行变桨动作。当变桨驱动器出现故障时执行故障处理，具体地：控制主机判断是否有变桨驱动器出现故障；当有故障的变桨驱动器为主机驱动器时，主机驱动器和从机驱动器自动切换；控制主机将故障的变桨驱动器执行驱动封波，即关断变桨驱动器的逆变功率器件。在执行故障处理后，控制主机判断是否需要执行安全收桨；若不需要执行安全收桨，控制主机通过正常的变桨驱动器驱动变桨电机，执行上位设备15发送的变桨指令。若需要执行安全收桨，控制主机通过正常的变桨驱动器执行安全收桨，直至桨叶回到安全位置；当桨叶回到安全位置后，控制主机将正常的变桨驱动器执行驱动封波。请参考图3所示，在一种实施方式中，所述变桨电机14为多绕组变桨电机M；所述多绕组变桨电机M包括第一定子绕组(图中未示出)和第二定子绕组(图中未示出)；所述第一变桨驱动器112与所述第一定子绕组连接，所述第二变桨驱动器122与所述第二定子绕组连接。所述同步控制单元13包括相互连接的第一控制单元131和第二控制单元132；所述第一控制单元131内置在所述第一变桨驱动器112中，所述第二控制单元132内置在所述第二变桨驱动器122中。在该实施方式中，第一控制单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电变桨驱动系统，其特征在于，所述风电变桨驱动系统包括同步控制单元、变桨电机、以及并联连接到所述变桨电机的第一变桨驱动支路和第二变桨驱动支路；所述第一变桨驱动支路包括第一供电电源、以及与所述第一供电电源连接的第一变桨驱动器；所述第二变桨驱动支路包括第二供电电源、以及与所述第二供电电源连接的第二变桨驱动器；所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器通过所述同步控制单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种风电变桨驱动系统，其特征在于，所述风电变桨驱动系统包括同步控制单元、变桨电机、以及并联连接到所述变桨电机的第一变桨驱动支路和第二变桨驱动支路；所述第一变桨驱动支路包括第一供电电源、以及与所述第一供电电源连接的第一变桨驱动器；所述第二变桨驱动支路包括第二供电电源、以及与所述第二供电电源连接的第二变桨驱动器；所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器通过所述同步控制单元连接。2.根据权利要求1所述的风电变桨驱动系统，其特征在于，所述变桨电机为多绕组变桨电机；所述多绕组变桨电机包括第一定子绕组和第二定子绕组；所述第一变桨驱动器与所述第一定子绕组连接，所述第二变桨驱动器与所述第二定子绕组连接。3.根据权利要求1所述的风电变桨驱动系统，其特征在于，所述变桨电机为单绕组变桨电机；所述第一变桨驱动支路还包括第一输出电抗器；所述第二变桨驱动支路还包括第二输出电抗器；所述第一变桨驱动器通过所述第一输出电抗器连接至所述单绕组变桨电机，所述第二变桨驱动器通过所述第二输出电抗器连接至所述单绕组变桨电机。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成中，韩玉，吕一航，王立强，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44