[发明专利]智能风力发电控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机组，特别涉及一种风力发电机组。

背景技术

风力发电作为清洁、丰富、可再生能源，日益受到全世界广泛重视，特别是今年得到了迅速发展，当风流过风力机叶片，带动风力机转动时，风能转化为机械能，风力机又拖动发电机转子旋转，发电机向电网供电，机械能转化为电能。

随着电网内所接入风电机组的增多和单台风电机组容量的增大，电力系统对并网风电机组运行有了更高要求，其中十分重要的是交流电网故障下仍能保持与电网连接并向电力系统持续供电的可能，即具有外部故障下不间断运行能力。由于与发电机额定功率相比励磁变频电源容量较小，在故障下不间断运行时如果不采取正确的保护措施，则会因故障使发电机转子侧感应出大电流，引起转子侧变换器过电流和直流环节过电压、严重危害风电机组核心部件的安全，这是目前国内风电机组运行控制器企业在风电机组设计中未曾考虑而又必须面对的实际问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的风力发电机组在电网发生故障时，容易发生过电流和过电压，从而严重危害风力发电机组核心部件安全的问题，提供一种智能风力发电控制装置，使得风力发电机组运行更加可靠，保护了发电机组，延长了发电机组的使用寿命。

本发明的目的是这样实现的：一种智能风力发电控制装置，包括经断路器连接在电网上的双PWM变化器，所述双PWM变换器还与双馈风力发电机组相连，所述双PWM变换器的信号输入端与DSP处理器的信号输出端相连，所述DSP处理器的信号输出端还与GPRS无线通信模块的信号输入端相连，所述DSP处理器还与FPGA芯片相连，所述FPGA芯片的信号输入端与数据采集模块的信号输出端相连，所述FPGA芯片的信号输出端与PLC的信号输入端相连，所述PLC的信号输出端与继电器组相连。

作为本发明的进一步改进，所述DSP处理器采用TMS320F28335芯片。

本发明工作时，数据采集模块对发电机组现场运行参数进行采集，并将采集到数据经FPGA芯片发送给DSP处理器，DSP处理器对采集到的数据进行处理运算，再发出相应的控制指令给FPGA芯片，FPGA芯片再将控制指令发送给PLC，PLC再控制继电器组动作，实现发电机的顺序运行， DSP处理器将采集到的数据信息以及控制指令经GPRS无线通信模块上传至上位机，实现与上位机的无线通信，同时，DSP根据接收到的数据参数发送控制指令给双PWM变换器，控制发电机组实现在并网运行与独立运行之间进行投切动作。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明采用DSP处理器、FPGA芯片分别作为主控制器、辅助控制器，实现对风力发电机工作状态的实时监测、控制运行，当电网故障时，风力发电机组可自动切换成独立运行，避免发电机组收到电网故障带来的影响，使得风力发电机组运行更加可靠，保护了发电机组，延长了发电机组的使用寿命，并且采用的主从式数字分布控制结构，简化的主控结构，降低了设备成本。本发明可用于风力发电机组中。

附图说明

图1为本发明控制原理图。

具体实施方式

如图1所示的一种智能风力发电控制装置，包括经断路器连接在电网上的双PWM变化器，双PWM变换器还与双馈风力发电机组相连，双PWM变换器的信号输入端与DSP处理器的信号输出端相连，DSP处理器的信号输出端还与GPRS无线通信模块的信号输入端相连，DSP处理器还与FPGA芯片相连，FPGA芯片的信号输入端与数据采集模块的信号输出端相连，FPGA芯片的信号输出端与PLC的信号输入端相连，PLC的信号输出端与继电器组相连，DSP处理器采用TMS320F28335芯片。

本发明以TMS320F28335为核心的单DSP控制芯片，配备FPGA作为辅助控制器，主控DSP重心主要放在处理控制算法运算，通过FPGA进行数据采集处理，同时利用FPGA扩展了I/O接口和辅助编程，将数据采集模块采集到的实时数据发送给DSP进行处理运算，在发送相应指令控制风力发电机组在并网运行和独立运行之间投切，并通过PLC控制发电机组继电器的顺序运行，实现对发电机组的保护，采用的主从式数字分布控制结构，简化的主控结构，降低了设备成本。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。