[实用新型]风机电控系统与风机变流器一体化控制的拓扑结构

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及风力发电机组，尤其是风机电控系统与风机变流器一体化控制的拓扑结构。 

【背景技术】

在风力发电机组中，要用到风机电控系统和风机变流器两个关键设备，目前风机电控系统和风机变流器为不同的生产商，要采用分立式控制，由于其两者供应和提供服务的生产商不同，且风机主机侧和变流器侧在技术上都存在极高的保密性，双方在技术谈判的过程中都比较谨慎保守，因此风机与变流器的对接要经过一段很长的磨合期，后期的试验周期也很长；分立式控制，需要两级或多级控制系统，其成本较高，控制复杂，缺乏系统性；另外，由于风机电控系统和风机变流器的设备的关联性不强，分散布局，占地面积大，多重施工装配耗时，增加了人力成本；多平台开发，透明度差，出现问题时，需要多方联络，解决问题的效率低，也需要投入大量的人力、物力和财力来解决各自的开发、测试及产业化等存在的问题，提高了风机主机的运行成本，加大了风机主机运营商的管理难度。 

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供一种风机电控系统与风机 变流器一体化控制的拓扑结构，即对电控系统的控制程序与变流器的算法程序两者集成到一个主控制器中，实现程序集中，统一开发平台和一体化管理，解决多控制器及其接口匹配与订制问题。 

为解决上述技术问题，本实用新型风机电控系统与风机变流器一体化控制的拓扑结构,包括控制风机所有部件协调工作的主控制器；所述主控制器上连接有风机变流器柜和风机电控系统；所述风机变流器柜包括风机变流器，风机变流器用于将不断变化的风能转换为频率、电压恒定的交流电，并汇入电网，保证风力发电机组稳定可靠并网运行；所述风机电控系统包括有用于负责风机塔筒靠近地面这部分电气设备控制的塔基电气控制器，用于负责风机机舱内部电气设备控制及驱动偏航的机舱偏航电气控制器，用于负责风机轮毂内这部分电气设备控制及驱动变桨的轮毂变桨电气控制器；所述主控制器与风机变流器之间及主控制器与风机电控系统之间采用一致的通信协议进行信息交互，该通信协议为Profinet，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准，可为自动化通信领域提供一个完整的网络解决方案，其支持星形、总线形和环形拓扑结构，可减少布线费用，并保证高度的可用性和灵活性，以及保证不同制造商设备之间的兼容性；所述风机变流器的算法程序及风机电控系统的控制程序都集成在主控制器上，因此，所述主控制器可以同时实现对风机电控系统的控制，又可以实现对风机变流器的控制，实现程序集中在一个主控制器上，统一开发平台和一体化控制管理，解决多控制器接口匹配与订制问题；所述主控制器采用西门子公司的运动控制单元Simotion P320， 该运动控制单元的CPU功能强大，电控系统的控制逻辑与变流器的算法均可在Simotion P320中编写程序实现，保证电控与变流的控制具有良好的协同性和高效率。 

本实用新型的风力发电机，包括塔架和安装在塔架顶端的主机及与主机连接的叶轮，所述主机包括安装在其内部的机舱偏航电气控制器和安装靠近叶轮的轮毂变桨电气控制器，所述风机变流器柜及塔基电气控制器一体化安装于塔架近地端的塔架底部，使风机变流器柜和塔基电气控制柜结构布局更加紧凑，施工及维护更方便。 

本实用新型实现了对电控系统的控制程序与变流器的算法程序两者集成到一个主控制器中，使其程序集中在主控制器上，统一了开发平台和一体化控制管理，解决了多控制器及其接口匹配与订制问题，缩短了其对接时间，加快推出产品；塔基电气控制柜与风机变流器柜一体化结构布局，装配简单，施工容易，也为风机主机运营商节省了不必要的成本。 

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中： 

图1为本实用新型的拓扑结构示意图。 

图2为本实用新型所应用的风力发电机整体结构示意图。 

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型的实施方式作详细说明。