变桨距系统的控制电源单元及其故障处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种变桨距系统的控制电源单元及其故障处理系统。该单元包括第一电源模块1和第二电源模块2、第一二极管3和第二二极管4以及PLC和电气负载；第一电源模块1输入交流供电电源，输出的直流经第一二极管3后给PLC和电气负载供电；第二电源模块2的输入为来自直流备用电源，输出的直流经第二二极管4后也给PLC和电气负载供电；第一电源模块1和第二电源模块2还分别与PLC存在控制回路连接。相应的故障处理系统中，交流供电电源与直流备用电源分别与电机控制装置保持动力回路连接，电机控制装置通过动力回路控制电机；控制电源单元的第一电源模块1和第二电源模块2分别与PLC存在控制回路连接，PLC输出控制信号至电机控制装置。本实用新型专利技术可以通过实时监测两路电源并根据故障及时采取措施，因此具有很高的可靠性以及事故预防能力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于风力发电领域，具体涉及现有变桨距系统电源部分的改进以及电源故障时的相关控制方法，以增强其运行可靠性和紧急情况下的处理能力。
技术介绍
变桨距系统是兆瓦级风力发电机组的主要组成部分之一，也是保证其可靠运行和在极限条件下生存最重要的组成部分当风力发电机组遇到强风、部件损坏和电网故障的重大事故时，只要变桨距系统仍能正常工作，就可以避免叶片断裂和倒塔等毁灭性事故。所以保证变桨距系统在极限情况下的可靠、正确运行就变得非常有必要。变桨距系统由PLC、伺服电机及其控制器、蓄电池或超级电容构成的备份直流电源等主要部分组成。在PLC控制下，伺服电机及其驱动器将交流电源的电能转化为机械能带动桨叶转动；当交流供电电源因故障不能为变桨距系统供电时，系统依靠直流备用电源供 H1^ ο控制电源单元是保证变桨距系统正常工作的重要组成部分，目前的变桨距系统通常采用一个电源模块，由220V交流和蓄电池等备份电源提供的直流同时供电，输出的24V 直流供给系统中所有相关电气负载。一旦该输出24V直流的电源模块损坏，变桨距系统将彻底无法工作，从而严重威胁风机的安全。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种可靠性高的控制电源及其故障处理系统， 本技术涉及的一种变桨距系统的控制电源单元如下该单元包括第一电源模块1和第二电源模块2、第一二极管3和第二二极管4以及 PLC和电气负载；第一电源模块1输入交流供电电源，输出的直流经第一二极管3后给PLC 和电气负载供电；第二电源模块2的输入为来自直流备用电源，输出的直流经第二二极管4 后也给PLC和电气负载供电；第一电源模块1和第二电源模块2还分别与PLC存在控制回路连接。进一步地，第一电源模块1输入交流供电电源电压为220V交流，输出电压为MV ； 第二电源模块2的输入为来自直流备用电源，输出的电压为24V直流。相应地，本技术提供一种用于变桨距系统的控制电源单元的故障处理系统， 该系统中交流供电电源与直流备用电源分别与电机控制装置保持动力回路连接，电机控制装置通过动力回路控制电机；控制电源单元的第一电源模块1和第二电源模块2分别与 PLC存在控制回路连接，PLC输出控制信号至电机控制装置。本技术的有益效果为，通过三方面的改进提高了变桨距系统控制电源单元的供电可靠性，三方面的改进分别为第一控制电源采用两路冗余设计。避免造成一路控制电源发生故障时变桨距系统无法工作的严重后果，使系统控制电源供电的可靠性得到极大提高。第二 可实时监测两路控制电源模块的输出状态。当控制电源发生故障时，能够被及时发现以便变桨距系统及时处理，避免造成事故。第三依据发生故障的电源不同，变桨距系统采用不同的故障处理方法，从而提高变桨距系统的运行可靠性。附图说明图1为改进后的变桨距系统控制电源单元。图2为控制电源故障处理系统。具体实施方式如图1，为两路冗余控制电源结构。其中，第一电源模块1的输入为220V交流，输出的24V直流经第一二极管3后给PLC和其它MV电气负载供电；第二电源模块2的输入为来自备用电源的直流，输出的24V直流经第二二极管4后也给PLC和其它MV电气负载供电；第一二极管和第二二极管的作用是保证电源模块1、电源模块2各自的24V输出电能流向电气负载。如图1，可以监测两路电源的供电状态。其中，第一电源模块1、第二电源模块2的输出24V直流分别送入PLC的数字输入端口，应用PLC判断相应端口的电平即可检测出两路电源是否发生故障。如图2，依据故障电源进行相应处理，步骤如下步骤1，通过PLC实时检测第一电源模块1、第二电源模块2的输出状态。步骤2，如第二电源模块2输出故障，PLC输出相应控制信号给电机控制装置，选择380V交流供电电源给电机控制装置供电，立即控制电机实现紧急故障下的收桨操作；同时，PLC将该故障信号发送至其上位机。步骤3，如第一电源模块1输出故障，PLC将该故障信号发送至其上位机，并根据上位机的指令分别进行如下两种处理 一是PLC输出相应控制信号给电机控制装置，选择交流供电电源给电机控制装置供电，立即控制电机实现收桨操作；二是不立即采取措施，仍然按照正常变桨距策略运行，此时尽管系统仍能正常工作，但只剩一个24V控制电源工作，系统运行可靠性降低。步骤4，如果第一电源模块1、第二电源模块2的输出状态均正常，则按照正常变桨距策略运行，无需采取故障处理措施。权利要求1.一种变桨距系统的控制电源单元，其特征在于，该单元包括第一电源模块(1)和第二电源模块O)、第一二极管C3)和第二二极管以及PLC和电气负载；第一电源模块 ⑴输入交流供电电源，输出的直流经第一二极管⑶后给PLC和电气负载供电；第二电源模块O)的输入为来自直流备用电源，输出的直流经第二二极管(4)后也给PLC和电气负载供电；第一电源模块(1)和第二电源模块( 还分别与PLC存在控制回路连接。2.如权利要求1所述的变桨距系统的控制电源单元，其特征在于，第一电源模块(1)输入交流供电电源电压为220V交流，输出电压为MV;第二电源模块O)的输入为来自直流备用电源，输出的电压为24V直流。3.一种用于权利要求1或2的变桨距系统的控制电源单元的故障处理系统，其特征在于，该系统中交流供电电源与直流备用电源分别与电机控制装置保持动力回路连接，电机控制装置通过动力回路控制电机；控制电源单元的第一电源模块(1)和第二电源模块(2) 分别与PLC存在控制回路连接，PLC输出控制信号至电机控制装置。专利摘要本技术提供一种变桨距系统的控制电源单元及其故障处理系统。该单元包括第一电源模块1和第二电源模块2、第一二极管3和第二二极管4以及PLC和电气负载；第一电源模块1输入交流供电电源，输出的直流经第一二极管3后给PLC和电气负载供电；第二电源模块2的输入为来自直流备用电源，输出的直流经第二二极管4后也给PLC和电气负载供电；第一电源模块1和第二电源模块2还分别与PLC存在控制回路连接。相应的故障处理系统中，交流供电电源与直流备用电源分别与电机控制装置保持动力回路连接，电机控制装置通过动力回路控制电机；控制电源单元的第一电源模块1和第二电源模块2分别与PLC存在控制回路连接，PLC输出控制信号至电机控制装置。本技术可以通过实时监测两路电源并根据故障及时采取措施，因此具有很高的可靠性以及事故预防能力。文档编号H02J9/00GK202103467SQ201120095300公开日2012年1月4日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日专利技术者刘远远, 叶毅, 李施雄, 王恩超, 许家群 申请人:迅捷卓越传动系统科技(北京)有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种变桨距系统的控制电源单元，其特征在于，该单元包括第一电源模块（１）和第二电源模块（２）、第一二极管（３）和第二二极管（４）以及ＰＬＣ和电气负载；第一电源模块（１）输入交流供电电源，输出的直流经第一二极管（３）后给ＰＬＣ和电气负载供电；第二电源模块（２）的输入为来自直流备用电源，输出的直流经第二二极管（４）后也给ＰＬＣ和电气负载供电；第一电源模块（１）和第二电源模块（２）还分别与ＰＬＣ存在控制回路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李施雄，王恩超，叶毅，许家群，刘远远，
申请(专利权)人：迅捷卓越传动系统科技北京有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11