[实用新型]一种风力发电机组叶轮转速测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电机组技术领域，特别是涉及一种风力发电机组叶轮转速测量系统。

背景技术

随着风力发电不断地发展，风电场装机容量逐年上升，风电场的分布也越来越广泛，风力发电所占的比例越来越大，已逐渐成为了一种常规能源。对风力发电机组叶轮转速的高精度测量，一方面可以获取风力发电机组叶轮转速，另一方面也可以根据测量得到的高精度转速进行更精确的转矩控制，同时，也为风力发电机组安全性控制和稳定性评价提供可靠的依据，因此，高精度的风力发电机组转速测量方法意义重大。

现有的风力发电机组转速测量方法主要分为计数脉冲测量方法和机械传感测量方法。计数脉冲测量方法主要包括两个脉冲电压测速模块和一个发电机速度测量模块，先由脉冲电压测速模块测量发电机电压信号频率，输出一个脉冲列进入发电机速度测量模块，发电机速度测量模块处理后将脉冲转化为对应转速的模拟量输送到风机主控系统，并由主控系统软件计算电机转速。但是，该测量方法依靠复杂的纯硬件电路来实现，其可靠性、准确性都难以保证；同时，对于不同的转速测量范围需要更换内部电子元器件来完成，无法灵活调整。

机械传感测量方法利用转速测量专用传感器或者是利用接近开关形成转速脉冲，通过计算单位周期内的脉冲数来计算风力发电机组转速。但由于该测量方法容易受到干扰噪声影响，造成测得的脉冲数与实际脉冲数产生误差，进而产生风力发电机组转速测量的失速和转速偏差问题。

因此，如何创设一种精度较高、稳定性较好的风力发电机组叶轮转速测量系统，成为当前业界亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种精度较高、稳定性较好的风力发电机组叶轮转速测量系统，以克服现有测量方法容易因受到噪声干扰而产生误差的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种风力发电机组叶轮转速测量系统，包括依次连接的脉冲发生装置、脉冲采集装置、脉冲计数装置、频率转换装置及转速转换装置；所述脉冲发生装置，用于生成等频域脉冲信号；所述脉冲采集装置，用于采集一个转速周期内所述脉冲发生装置发出的等频域脉冲信号；所述脉冲计数装置，包括滤波模块和与所述滤波模块的输出端相连的脉冲计数模块，所述滤波模块用于对采集的等频域脉冲信号进行滤波处理，滤除频域宽度不符合要求的噪声脉冲，并保留有效的等频域脉冲信号，所述脉冲计数模块用于计算有效的等频域脉冲信号个数，并发送给所述频率转换装置；所述频率转换装置，用于根据一个转速周期内的有效的等频域脉冲信号计算脉冲频率，并发送给所述转速转换装置；所述转速转换装置，用于根据所述脉冲频率计算风力发电机组叶轮转速。

作为本发明的一种改进，所述脉冲发生装置包括传感器和转速测量盘，所述转速测量盘与所述风力发电机组叶轮同轴连接，所述传感器用于与所述转速测量盘配合生成等频域脉冲信号。

进一步改进，所述转速测量系统包括多个并联的转速测量子系统，所述传感器的数量为多个，所述脉冲采集装置包括多个脉冲采集模块，所述脉冲计数装置包括多个所述脉冲计数模块，所述频率转换装置包括多个频率转换模块，所述转速转换装置包括多个转速转换模块，每个所述转速测量子系统均包括依次连接的传感器、脉冲采集模块、脉冲计数模块、频率转换模块及转速转换模块。

进一步改进，所述脉冲计数装置、频率转换装置及转速转换装置中的一个或多个内设置有有效数据判定模块，所述有效数据判定模块分别与对应的多个所述脉冲采集模块、多个频率转换模块或多个转速转换模块连接。

进一步改进，所述有效数据判定模块还与一异常状态处理模块连接，所述异常状态处理模块还与所述脉冲采集单元和风力发电机组PLC控制系统相连。

采用上述的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的风力发电机组叶轮转速测量系统，通过脉冲发生装置生成等频域脉冲信号，通过滤波模块可以滤出频域宽度不符合要求的噪声脉冲，有效的避免了噪声脉冲干扰，使得整个测量过程中转速与频域关系是固定的，克服了现有风电机组叶轮转速测量中失速和转速偏差的问题，提高了测量精度和稳定性。

2、该转速测量系统设置多个并联的转速测量子系统，能够同时测量多个转速值，能避免因一组数据出现错误造成的叶轮转速的波动或测量失真，进而避免造成风电机组的安全隐患。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型风力发电机组转速测量系统原理示意图；