風電機組的控制方法和裝置的製作方法

2023-09-23 07:15:40

專利名稱：風電機組的控制方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及風力發電領域，具體而言，涉及一種風電機組的控制方法和裝置。
背景技術：
當風力發電機組處於低溫環境時，低溫會對風電機組機械和電氣部件產生不可逆的損傷，因而風力發電機組必須增加加熱系統，以保證機組部件始終處在一個合適溫度的環境中。目前的風電技術中，加熱系統的技術方案一般是安裝加熱器，加熱器可以有效的提高機艙溫度，但是存在安全隱患。如果熱阻持續加熱，而風扇由於故障停止工作，熱阻產 生的熱量就無法散發出去，這樣就會燒毀加熱器，甚至引起火災。針對相關技術中風電機組加熱器容易被燒毀的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容
本發明的主要目的在於提供一種風電機組的控制方法和裝置，以解決現有技術中風電機組加熱器容易被燒毀的問題。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種風電機組的控制裝置，包括加熱器，設置在風電機組的機艙內；溫度傳感器，設置在風電機組的機艙內，用於檢測機艙的內部溫度；以及控制器，與溫度傳感器和加熱器分別相連接，用於在內部溫度大於第一預設溫度時，控制加熱器停止加熱。進一步地，加熱器包括加熱模塊；以及供電迴路，連接在加熱模塊和加熱模塊的供電電源之間，其中，控制器通過控制供電迴路斷開以控制加熱器停止加熱。進一步地，加熱模塊包括熱阻絲和風扇，供電迴路包括第一供電迴路，連接在熱阻絲和供電電源之間；第二供電迴路，連接在風扇和供電電源之間；第一繼電器，第一繼電器的觸點設置在第一供電迴路上，第一繼電器的控制線圈與控制器相連接；以及第二繼電器，第二繼電器的觸點設置在第二供電迴路上，第二繼電器的控制線圈與控制器相連接。進一步地，加熱器還包括控制迴路，第一端與控制器相連接，第二端與第一繼電器的控制線圈和第二繼電器的控制線圈分別相連接，其中，控制迴路包括第三繼電器，第三繼電器的觸點設置在控制迴路上，第三繼電器的控制線圈與控制器相連接。進一步地，控制迴路還包括PTC保護電路，設置在第三繼電器的觸點與第一繼電器的控制線圈之間。進一步地，供電迴路還包括第一斷路器，第一斷路器的開關觸點設置在第一供電迴路上，第一斷路器的反饋觸點與控制器相連接；以及第二斷路器，第二斷路器的開關觸點設置在第二供電迴路上，第二斷路器的反饋觸點與控制器相連接。進一步地，控制器還用於在內部溫度小於第二預設溫度時，控制加熱器加熱，其中，第二預設溫度小於第一預設溫度。
為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種風電機組的控制方法，包括檢測風電機組機艙的內部溫度；判斷內部溫度是否大於第一預設溫度；以及在判斷出內部溫度大於第一預設溫度時，控制風電機組的加熱器停止加熱。進一步地，控制風電機組的加熱器停止加熱包括控制加熱器的供電迴路斷開。進一步地，控制方法還包括判斷內部溫度是否小於第二預設溫度，其中，第二預設溫度小於第一預設溫度；以及在判斷出內部溫度小於第二預設溫度時，控制風電機組的加熱器加熱。通過本發明，採用包括以下結構的風電機組的控制裝置加熱器，設置在風電機組的機艙內；溫度傳感器，設置在風電機組的機艙內，用於檢測機艙的內部溫度；以及控制器，與溫度傳感器和加熱器分別相連接，用於在內部溫度大於第一預設溫度時，控制加熱器停止加熱。通過在風電機組的機艙內設置檢測機艙內部溫度的溫度傳感器，實現了當機艙內部溫度過高時，控制器可以及時控制加熱器停止加熱，避免加熱器由於溫度過高而被燒毀，解決了現有技術中風電機組加熱器容易被燒毀的問題，進而達到了提高加熱器使用壽命、保證風電機組運行穩定性的效果。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I是根據本發明實施例的控制裝置的示意圖；圖2是根據本發明實施例的加熱器的供電迴路的示意圖；圖3是根據本發明實施例的加熱器的控制迴路的示意圖；圖4是根據本發明實施例的控制器的外圍電路的示意圖；以及圖5是根據本發明實施例的控制方法的流程圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。本發明實施例公開了一種風電機組的控制裝置，以下對本發明實施例所公開的控制裝置進行具體介紹圖I是根據本發明實施例的控制裝置的示意圖，如圖I所示，該控制裝置包括加熱器10、溫度傳感器20和控制器30。其中，加熱器10設置在風電機組的機艙內；溫度傳感器20也設置在風電機組的機艙內，用於檢測機艙的內部溫度；控制器30與溫度傳感器20和加熱器10分別相連接，用於在內部溫度大於第一預設溫度時，控制加熱器停止加熱，控制器30可以為可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,簡稱 PLC)。通過在風電機組的機艙內設置檢測機艙內部溫度的溫度傳感器，實現了當機艙內部溫度過高時，控制器可以及時控制加熱器停止加熱，避免加熱器由於溫度過高而被燒毀，解決了現有技術中風電機組加熱器容易被燒毀的問題，進而達到了提高加熱器使用壽命、保證風電機組運行穩定性的效果。、
進一步地，加熱器包括加熱模塊、及連接在加熱模塊和加熱模塊的供電電源之間的供電迴路，其中，控制器通過控制供電迴路的斷開達到控制加熱器停止加熱的目的。具體地，加熱器的供電迴路和控制迴路分別在圖2和圖3中示出。圖2是根據本發明實施例的加熱器的供電迴路的示意圖，如圖2所示，加熱模塊包括用於產生熱量的熱阻絲E176. 3和用於將熱阻絲E176. 3產生的熱量散發出去的風扇M177. 3，其中，供電迴路包括第一供電迴路和第二供電迴路，第一供電迴路為熱阻絲E176. 3的供電迴路，即，第一供電迴路連接在熱阻絲E176. 3和供電電源之間，第二供電迴路為風扇Ml77. 3的供電迴路，即，第二供電迴路連接在風扇Ml77. 3和供電電源之間。第一供電迴路上設置有第一繼電器K178. 4，第一繼電器K178. 4的開關觸點設置在第一供電迴路上，第一繼電器K178. 4的控制線圈與控制器相連接，第二供電迴路上設置有第二繼電器K178. 5，第二繼電器K178. 5的開關觸點設置在第二供電迴路上，第二繼電器K178. 5的控制線圈與控制器相連接，控制器通過控制第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的控制線圈內是 否有電流通過實現控制這兩個繼電器的開關觸點的吸合或打開，通過第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5開關觸點的吸合或打開實現對加熱器供電迴路的導通或斷開。圖3是根據本發明實施例的加熱器的控制迴路的示意圖，如圖3所示，加熱器的控制迴路包括第三繼電器K180. 4，其中，第三繼電器K180. 4的控制線圈與控制器相連接，第三繼電器K180. 4的開關觸點設置在控制迴路上，即，第三繼電器K180. 4的開關觸點一端連接第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的驅動電源，另一端連接第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的控制線圈，當控制器控制第三繼電器K180. 4的控制線圈內流通電流時，第三繼電器K180. 4的開關觸點吸合，使得第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的控制線圈內分別有電流流通，進而使得第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的開關觸點吸合，實現熱阻絲E176. 3的供電迴路和風扇M177. 3的供電迴路導通，即，實現加熱器加熱；相應地，當需控制加熱器停止加熱時，控制器通過控制第三繼電器K180. 4的控制線圈內沒有流通電流，使第三繼電器K180. 4的開關觸點打開，進而使得第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的控制線圈內均沒有電流流通，使得第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的開關觸點打開，實現熱阻絲E176. 3的供電迴路和風扇M177. 3的供電迴路斷開，即，實現控制加熱器停止加熱。其中，當溫度傳感器檢測到的機艙內部溫度大於第一預設溫度時，控制器控制加熱器停止工作，當溫度傳感器檢測到的機艙內部溫度小於第二預設溫度時，控制器控制加熱器加熱，第一預設溫度和第二預設溫度可以根據加熱器所處的風電機組的具體環境溫度進行具體溫度值的設定，設定第一預設溫度為停止機艙溫度，第二預設溫度為啟動機艙溫度，並滿足第一預設溫度大於第二預設溫度，具體地，在本發明實施例中，可以將第一預設溫度和第二預設溫度分別設定為10°C和o°c。進一步地，在加熱器的控制迴路上還設置有正溫度係數熱敏電阻(PositiveTemperature Coefficient,簡稱PTC)保護電路,該PTC保護電路設置在第三繼電器的觸點與第一繼電器的控制線圈之間。由於當加熱器的風扇M177. 3出現故障時，會導致熱阻絲E176. 3產生的熱量無法散發到風電機組的機艙內，此時，機艙內的溫度不會繼續上升，溫度傳感器檢測到的溫度值不滿足大於第一預設溫度，但是，在這種情況下，雖然機艙內的溫度沒有高出閾值，但是加熱器的熱阻絲E176. 3在風扇M177. 3出現故障的情況下持續加熱會造成加熱器自身的溫度持續升高，同樣會燒毀加熱器。通過在加熱器的控制迴路上設置PTC保護電路，當加熱器的溫度升高超過一定值時，PTC保護電路中的熱敏電阻它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高，使得熱阻絲E176. 3的供電迴路相當於斷路，進而使熱阻絲E176. 3失去電源停止加熱，避免電熱器被燒毀。進一步地，在加熱器的供電迴路上還設置有兩個斷路器，其中，第一斷路器Q176. 3的開關觸點設置在第一供電迴路上，即，熱阻絲E176. 3通過第一斷路器連接供電電源，第一斷路器的反饋觸點與控制器相連接；第二斷路器Q177. 3的開關觸點設置在第二供電回 路上，即，風扇M177. 3通過第二斷路器連接供電電源，第二斷路器的反饋觸點與控制器相連接。其中，斷路器的反饋觸點與控制器的連接示意圖在圖4中示出，如圖4所示，PLC模塊通過與第三繼電器K180. 4的控制線圈相連接的數據埠 DOl控制第三繼電器K180. 4的吸合或打開，通過與第一斷路器Q176. 3的反饋觸點相連接的數據埠 DIl接收第一斷路器Q176. 3的工作狀態，通過與第二斷路器Q177. 3的反饋觸點相連接的數據埠 DI3接收第二斷路器Q177. 3的工作狀態，通過在第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5上增加反饋觸點，並將第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的反饋觸點連接在PLC模塊的數據埠DI2實現對第一繼電器K178. 4和第二繼電器K178. 5的吸合或打開狀態進行監控。通過在第一供電迴路和第二供電迴路上分別設置斷路器，並將斷路器的反饋觸點連接至控制器，當控制器接收到斷路器的反饋觸點吸合(或打開)的信號時，控制器確定斷路器的開關觸點處於吸合(或打開)狀態，實現了控制器在確定出加熱器與供電電源連接與否狀態的情況下對加熱器供電迴路的通斷狀態進行控制，避免控制器在加熱器的供電電源斷開的情況下，無法正常控制加熱器供電迴路通斷，實現控制器有效控制加熱器供電迴路通斷的效果。同時，由於加熱器正常工作時，供電迴路中的斷路器應處於閉合狀態，通過將斷路器的反饋觸點連接至控制器，實現了對斷路器的狀態進行監控。本發明實施例還提供了一種風電機組的控制方法，該控制方法可以通過本發明上述實施例所提供的控制裝置來執行。以下對本發明實施例所提供的控制方法進行具體介紹圖5是根據本發明實施例的控制方法的流程圖，如圖5所示，該方法包括如下的步驟S502至步驟S506 S502 :檢測風電機組機艙的內部溫度；具體地，可以通過設置在風電機組機艙內的溫度傳感器來檢測機艙的內部溫度。S504 :判斷內部溫度是否大於第一預設溫度；S506 :在判斷出內部溫度大於第一預設溫度時，控制風電機組的加熱器停止加熱。具體地，可以控制加熱器的供電迴路斷開使得加熱器停止加熱。通過在風電機組機艙的內部溫度進行檢測，實現了當機艙內部溫度過高時，控制器可以及時控制加熱器停止加熱，避免加熱器由於溫度過高而被燒毀，解決了現有技術中風電機組加熱器容易被燒毀的問題，進而達到了提高加熱器使用壽命、保證風電機組運行穩定性的效果。進一步地，本發明實施例的控制方法還包括對機艙內部溫度是否小於第一預設溫度進行判斷，並在機艙內部溫度小於第一預設溫度時控制風電機組的加熱器加熱，其中，第二預設溫度小於第一預設溫度。即，在機艙內部溫度較低時，控制加熱器正常加熱。其中，第一預設溫度和第二預設溫度可以根據加熱器所處的風電機組的具體環境溫度進行具體溫度值的設定，設定第一預設溫度為停止機艙溫度，第二預設溫度為啟動機艙溫度，並滿足第一預設溫度大於第二預設溫度，具體地，在本發明實施例中，可以將第一預設溫度和第二預設溫度分別設定為10°c和o°c。從以上的描述中，可以看出，本發明實現了有效的監測和控制加熱器，使加熱器安全運行，實現風電機組機艙始終處於適宜的溫度環境下。需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，並且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟。 顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種風電機組的控制裝置，其特徵在於，包括 加熱器，設置在風電機組的機艙內； 溫度傳感器，設置在風電機組的機艙內，用於檢測所述機艙的內部溫度；以及控制器，與所述溫度傳感器和所述加熱器分別相連接，用於在所述內部溫度大於第一預設溫度時，控制所述加熱器停止加熱。
2.根據權利要求I所述的控制裝置，其特徵在於，所述加熱器包括 加熱模塊；以及 供電迴路，連接在所述加熱模塊和所述加熱模塊的供電電源之間， 其中，所述控制器通過控制所述供電迴路斷開以控制所述加熱器停止加熱。
3.根據權利要求2所述的控制裝置，其特徵在於，所述加熱模塊包括熱阻絲和風扇，所述供電迴路包括 第一供電迴路，連接在所述熱阻絲和所述供電電源之間； 第二供電迴路，連接在所述風扇和所述供電電源之間； 第一繼電器，所述第一繼電器的觸點設置在所述第一供電迴路上，所述第一繼電器的控制線圈與所述控制器相連接；以及 第二繼電器，所述第二繼電器的觸點設置在所述第二供電迴路上，所述第二繼電器的控制線圈與所述控制器相連接。
4.根據權利要求3所述的控制裝置，其特徵在於，所述加熱器還包括 控制迴路，第一端與所述控制器相連接，第二端與所述第一繼電器的控制線圈和所述第二繼電器的控制線圈分別相連接， 其中，所述控制迴路包括 第三繼電器，所述第三繼電器的觸點設置在所述控制迴路上，所述第三繼電器的控制線圈與所述控制器相連接。
5.根據權利要求4所述的控制裝置，其特徵在於，所述控制迴路還包括 PTC保護電路，設置在所述第三繼電器的觸點與所述第一繼電器的控制線圈之間。
6.根據權利要求3所述的控制裝置，其特徵在於，所述供電迴路還包括 第一斷路器，所述第一斷路器的開關觸點設置在所述第一供電迴路上，所述第一斷路器的反饋觸點與所述控制器相連接；以及 第二斷路器所述第二斷路器的開關觸點設置在所述第二供電迴路上，所述第二斷路器的反饋觸點與所述控制器相連接。
7.根據權利要求I至6中任一項所述的控制裝置，其特徵在於，所述控制器還用於在所述內部溫度小於第二預設溫度時，控制所述加熱器加熱，其中，所述第二預設溫度小於所述第一預設溫度。
8.一種風電機組的控制方法，其特徵在於，包括 檢測風電機組機艙的內部溫度； 判斷所述內部溫度是否大於第一預設溫度；以及 在判斷出所述內部溫度大於所述第一預設溫度時，控制所述風電機組的加熱器停止加熱。
9.根據權利要求8所述的控制方法，其特徵在於，控制所述風電機組的加熱器停止加熱包括控制所述加熱器的供電迴路斷開。
10.根據權利要求8或9所述的控制方法，其特徵在於，所述控制方法還包括 判斷所述內部溫度是否小於第二預設溫度，其中，所述第二預設溫度小於所述第一預設溫度；以及 在判斷出所述內部溫度小於所述第二預設溫度時，控制所述風電機組的加熱器加熱。
全文摘要
本發明公開了一種風電機組的控制方法和裝置。其中，風電機組的控制裝置包括加熱器，設置在風電機組的機艙內；溫度傳感器，設置在風電機組的機艙內，用於檢測機艙的內部溫度；以及控制器，與溫度傳感器和加熱器分別相連接，用於在內部溫度大於第一預設溫度時，控制加熱器停止加熱。通過本發明，解決了現有技術中風電機組加熱器容易被燒毀的問題，進而達到了提高加熱器使用壽命、保證風電機組運行穩定性的效果。
文檔編號F03D7/00GK102748218SQ20121027247
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者於建軍, 劉瑞剛, 張立忠, 趙志謙, 趙海春 申請人:華銳風電科技(集團)股份有限公司