CN102522807A - 风力发电机变桨***控制电源 - Google Patents

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李博
李涛
张广斌
杜明慧
彭小迪
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Abstract

一种风力发电机变桨***控制电源，包括AC/DC电源模块，AC/DC电源模块的输入由UPS电源给定，在AC/DC电源模块上连接有用作对AC/DC电源模块的工作状态进行监测的PLC控制器，当AC/DC电源模块工作状态异常时，PLC控制器将监测信息及时反馈给风力发电机的主控***，由主控***控制变桨***停机；所述控制电源还包括DC/DC电源模块，该DC/DC电源模块的输入由变桨***的超级电容给定，DC/DC电源模块的输出端通过二极管高选电路并入AC/DC电源模块的输出端，AC/DC电源模块在通电状态时的输出电压始终大于DC/DC电源模块的输出电压，DC/DC电源模块的输出电压和AC/DC电源模块的输出电压经二极管高选电路高选后输送至变桨***。它形成冗余设计，稳定可靠、完全性高。

Description

风力发电机变桨***控制电源
技术领域
本发明涉及风力发电机变桨***，具体是一种风力发电机变桨***的控制电源。
背景技术
变桨***是保障风力发电机整体安全性的关键环节，风力发电机在工作过程中通过调节变桨***的桨叶角度来进行功率调节，使发动机输出功率保持稳定。
参见图1：现有风力发电机变桨***的控制回路电源包括AC/DC电源模块，AC/DC电源模块的输入由风力发电机的塔基UPS电源通过滑环给定230VAC，AC/DC电源模块将230VAC转变为24VDC，AC/DC电源模块的输出端则将24VDC输送至变桨***，在AC/DC电源模块内继电器1.1的触点13、14上连接有PLC控制器的I/O端，PLC控制器用作对AC/DC电源模块的工作状态进行监测，当UPS断电或AC/DC电源模块故障时，AC/DC电源模块的工作状态出现异常，继电器1.1的触点13、14断开，PLC控制器将监测信息及时反馈给风力发电机的主控***，由主控***控制变桨***停机。然而，由于变桨***的控制回路电源依靠唯一的UPS电源，无其它备用电源，一旦风力发电机的塔基UPS电源或滑环、以及AC/DC电源模块出现故障，变桨***将失去控制回路电源，这时变桨***的控制器、伺服驱动器、超级电容电压监测模块以及其它辅助控制继电器等控制回路全部掉电，变桨***处于失控状态，在PLC控制器向主控***反馈监测信息后，主控***控制变桨***紧急停机，这一紧急停机操作，对风力发电机的主轴刹车、塔筒等造成严重冲击，直接威胁整个风力发电机的安全。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种稳定可靠的风力发电机变桨***控制电源，它有效提高了风力发电机的安全性。
本发明实现上述目的采用的技术方案是：一种风力发电机变桨***控制电源，包括AC/DC电源模块，所述AC/DC电源模块的输入由UPS电源给定，AC/DC电源模块将UPS电源给定的交流电压转换成直流电压，在AC/DC电源模块上连接有用作对AC/DC电源模块的工作状态进行监测的PLC控制器，当AC/DC电源模块的工作状态异常时，PLC控制器将监测信息及时反馈给风力发电机的主控***，由主控***控制变桨***停机；所述控制电源还包括DC/DC电源模块，该DC/DC电源模块的输入由变桨***的超级电容给定，DC/DC电源模块的输出端通过二极管高选电路2V1、2V2并入AC/DC电源模块的输出端，AC/DC电源模块在通电状态时的输出电压始终大于DC/DC电源模块的输出电压，DC/DC电源模块的输出电压和AC/DC电源模块的输出电压经二极管高选电路2V1、2V2高选后输送至变桨***。
所述AC/DC电源模块的输出电压为25VDC。
所述DC/DC电源模块的输出电压为24VDC。
本发明的有益效果是：上述控制电源是在原有供电回路的基础上增设了一个由超级电容给定电源的供电回路，使二者在关联的同时又相互独立，形成冗余设计，确保风力发电机变桨***的控制用电能够稳定供给，既是在风力发电机的塔基UPS电源或滑环、以及AC/DC电源模块出现故障时，变桨***也能够可靠运行，由风力发电机的主控***控制变桨***正常停机，避免因紧急停机而带来的一系列不利后果，提高风力发电机的安全性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是现有风力发电机变桨***控制电源的电路示意图。
图2是本发明的一种电路示意图。
具体实施方式
参见图2：本发明包括AC/DC电源模块和DC/DC电源模块。其中，AC/DC电源模块的输入由UPS电源给定230VAC，AC/DC电源模块的负极接地，AC/DC电源模块的输出端接至变桨***，在AC/DC电源模块内继电器1.1的触点13、14上连接有PLC控制器的I/O端，PLC控制器用作对AC/DC电源模块的工作状态进行监测，并将监测信息及时反馈给风力发电机的主控***。DC/DC电源模块的输入由变桨***的超级电容给定，DC/DC电源模块的负极接地，DC/DC电源模块的输出端通过二极管高选电路并入AC/DC电源模块的输出端，该二极管高选电路由起反向阻断作用的二极管2V1和二极管2V2组成，二极管2V2设在AC/DC电源模块的输出正极上，二极管2V1设在DC/DC电源模块的输出正极上。AC/DC电源模块在通电状态时的输出电压应当始终大于DC/DC电源模块的输出电压。
在UPS电源供电正常时，AC/DC电源模块将UPS电源给定的230VAC转变成25VDC，25VDC经AC/DC电源模块的输出端输出，同时DC/DC模块将超级电容给定的410VDC转变成24VDC，24VDC经DC/DC电源模块的输出端输出，AC/DC电源模块输出的电压为25VDC，DC/DC电源模块输出的电压为24VDC，AC/DC电源模块输出的电压大于DC/DC电源模块输出的电压（由于二者的负极共地，输出的电压高低可以作比较），二者输出的电压经二极管高选电路2V1、2V2高选后输出25VDC至变桨***，DC/DC电源模块输出的24VDC被堵在二极管2V1处，处于等待状态；当UPS电源断电或AC/DC电源模块故障时，AC/DC电源模块无电压，AC/DC电源模块内继电器1.1的触点13、14断开，PLC控制器将监测信息反馈给风力发电机的主控***，而DC/DC电源模块将超级电容给定的410VDC转变成24VDC，24VDC经DC/DC电源模块的输出端输出，经二极管高选电路2V1、2V2高选后输出24VDC至变桨***，变桨***正常运行，风力发电机的主控***根据PLC控制器反馈的监测信息做出让变桨***正常停机的决定，有效提高了风力发电机的安全性。

Claims (3)

1. 一种风力发电机变桨***控制电源，包括AC/DC电源模块，所述AC/DC电源模块的输入由UPS电源给定，AC/DC电源模块将UPS电源给定的交流电压转换成直流电压，在AC/DC电源模块上连接有用作对AC/DC电源模块的工作状态进行监测的PLC控制器，当AC/DC电源模块的工作状态异常时，PLC控制器将监测信息及时反馈给风力发电机的主控***，由主控***控制变桨***停机；其特征在于：所述控制电源还包括DC/DC电源模块，该DC/DC电源模块的输入由变桨***的超级电容给定，DC/DC电源模块的输出端通过二极管高选电路2V1、2V2并入AC/DC电源模块的输出端，AC/DC电源模块在通电状态时的输出电压始终大于DC/DC电源模块的输出电压，DC/DC电源模块的输出电压和AC/DC电源模块的输出电压经二极管高选电路2V1、2V2高选后输送至变桨***。
2.根据权利要求1所述风力发电机变桨***控制电源，其特征在于：所述AC/DC电源模块的输出电压为25VDC。
3.根据权利要求1所述风力发电机变桨***控制电源，其特征在于：所述DC/DC电源模块的输出电压为24VDC。
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