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《基于can總線通訊的變槳距風力發(fā)電控制系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于CAN總線通訊的變槳距風力發(fā)電控制系統(tǒng)電氣傳動2007年第37卷第7期基于CAN總線通訊的變槳距風力發(fā)電控制系統(tǒng)曹冬宇柴建云李永東伍小杰清華大學摘要:變槳距控制器用于實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)和槳角控制,介紹了液壓驅(qū)動和電控驅(qū)動兩種槳距控制系統(tǒng)的不同,然后討論了CAN總線在風力發(fā)電機組槳距控制中應用的可行性。并介紹了一個基于CAN總線設(shè)計的液壓驅(qū)動槳距控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計、軟件流程和功能實現(xiàn)。最后總結(jié)了CAN總線在該系統(tǒng)應用的優(yōu)點。關(guān)鍵詞:風力發(fā)電機組CAN總線變槳距控制器VariablePitchControllerforWindTurbineBasedonCAN2busCaoDon
2、gyuChaiJianyunLiYongdongWuXiaojieAbstract:Variablepitchcontrollerisusedtorealizethepowerregulationandpitchcontrolofwindtur2bines.Thedifferencebetweentwoschemesofthepitch2controlledsystem,hydrauliccontrolandelectro2motorcontrol,wasdescribed.Subsequently,discussedthefeasibilityofCAN2bususedi
3、nthepitchcontroller.Asanexample,adesignofpitchcontrollerbasedonCAN2buswasalsopresented,withthedescriptionofitshard2waredesign,softwareflowandimplementationofcontrolfunctions.Finally,themeritofCAN2businthissystemwassummarized.Keywords:windturbineCAN2busvariablepitchcontroller器、4象限勵磁控制器、變槳距控
4、制器、交互式人1引言機顯示界面、遠程微機監(jiān)控界面等構(gòu)成。風力發(fā)電作為目前技術(shù)最成熟、效率最高的可再生能源,受到世界各國的普遍重視。經(jīng)過多年的探索與努力,我國在風力發(fā)電機組的發(fā)電機、變流器、系統(tǒng)控制等關(guān)鍵技術(shù)上相繼取得突破。本文主要討論了風力發(fā)電機組中變槳距控制系統(tǒng)的研制與開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù),闡述了變槳距控制器的功能結(jié)構(gòu)和軟硬件的實現(xiàn)過程,初步構(gòu)成了控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺,為我國大型變速變槳風力發(fā)電控制系統(tǒng)的獨立開發(fā)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2功能與結(jié)構(gòu)并網(wǎng)型風電機組一般由風輪、增速傳動機構(gòu)、偏航機構(gòu)、發(fā)電機、塔架和控制系統(tǒng)等部分組圖1風力發(fā)電機控制系統(tǒng)圖[1]成?？紤]風力發(fā)電系統(tǒng)布置的特點
5、及控制的要3變槳距控制系統(tǒng)求,控制系統(tǒng)需設(shè)計為分布式多微機控制系統(tǒng)。以變速變槳距風力發(fā)電控制系統(tǒng)為例,風力發(fā)電變槳距控制系統(tǒng)(VPC)對風電機的槳距位置控制系統(tǒng)的系統(tǒng)功能如圖1所示,它是由主控制及功率輸出控制是實時、分布、傳動的系統(tǒng)。該控7電氣傳動2007年第37卷第7期基于CAN總線通訊的變槳距風力發(fā)電控制系統(tǒng)制系統(tǒng)位于機艙內(nèi),與地面控制器中的主控制器向右移動到最大位置時,節(jié)距角為-5°。在系統(tǒng)正(MMCU)通過CAN總線通訊連接。變槳距控制常工作時,兩位三通電磁換向閥a,b,c都通電,液系統(tǒng)可以監(jiān)測槳距角及風電機的功率輸出從而?？貑蜗蜷y打開,液壓缸的位移由電液比例閥換向
6、閥[2]證風電機的正常運行。進行精確控制。在風速低于額定風速時,不論風速變槳距控制系統(tǒng)的主要功能是通過調(diào)整槳葉如何變化,電液比例換向閥維持槳葉節(jié)距角為3°,節(jié)距,改變氣流對葉片的攻角,在風力發(fā)電機的啟考慮到油缸的泄漏,電液比例換向閥進行微調(diào),保動過程提供啟動轉(zhuǎn)矩,在風速過高的時候改變風持節(jié)距角不變;當風速高于額定風速時,根據(jù)輸出力發(fā)電機獲得的空氣動力轉(zhuǎn)距,從而保持功率輸功率,利用電液比例換向閥精確改變輸出流量,從[3]出恒定。而控制槳葉的節(jié)距角,使輸出功率恒定。變槳距控制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一段曲折的過程。最初研制的風力發(fā)電機組都被設(shè)計成可以全槳葉變距的,但是由于設(shè)計人員對空氣
7、動力特性和運行工況考慮不足,可靠性遠不能滿足實際要求,災難性飛車事故不斷發(fā)生,變槳距控制技術(shù)一度被摒棄。隨著長期的實踐和技術(shù)發(fā)展,在現(xiàn)代大型風力發(fā)電機組設(shè)計中,變槳距控制技術(shù)重新獲得了重視和廣泛應用。新型的變槳距控制系統(tǒng)可以使槳葉和整機的負載受力的狀況大為改善。同時,變速恒頻技術(shù)與變槳距控制系統(tǒng)相配合,可[1]以提高機組的發(fā)電效率和電能質(zhì)量。目前商業(yè)市場上應用的變槳距執(zhí)行機構(gòu)有兩圖3液壓驅(qū)動變槳距機構(gòu)原理簡圖種:電液伺服調(diào)槳機構(gòu)和電機驅(qū)動調(diào)槳機構(gòu)。液壓執(zhí)行機構(gòu)以其響應頻率快、轉(zhuǎn)矩大、便于集中布置4CAN總線簡介和集
