一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器及其控制方法，包括控制器本體及卸荷器，所述控制器本體包括采樣電路、控制電路及接觸器，所述卸荷器包括PWM卸荷器及三相卸荷器，所述三相卸荷器與所述接觸器相連接，所述PWM卸荷器與所述控制電路相連接。本發(fā)明所述的控制器本體能夠穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓，確保電路中其他各個(gè)部件在最佳的工作電壓下運(yùn)行；在沒(méi)有網(wǎng)電時(shí)，控制器本體能夠自動(dòng)斷開(kāi)，并控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷器在三相卸荷狀態(tài)，保證在斷電情況下，整個(gè)系統(tǒng)的安全，不會(huì)發(fā)生斷電時(shí)遇到大風(fēng)，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)飛車的事故；控制器本體的供電裝置與網(wǎng)電連接，省去了蓄電池，節(jié)省了系統(tǒng)成本。
【專利說(shuō)明】—種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器及其控制方法，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，其蘊(yùn)量巨大，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視，并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器作為并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要控制部件，在并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電中起著及其重要的作用，但是目前的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，控制電路采用蓄電池供電，當(dāng)網(wǎng)電斷電后，由于蓄電池仍舊給控制器供電，蓄電池虧電，造成蓄電池永久損壞。遇到大風(fēng)天氣時(shí)，容易出現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)飛車事故。風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法精確控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓，從而無(wú)法保證并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各個(gè)部件在最佳電壓下工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能夠隨時(shí)確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)高效安全運(yùn)行且供電裝置優(yōu)良的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器及其控制方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，包括控制器本體和卸荷器，其特征在于:所述控制器本體包括采樣電路、控制電路及接觸器，其中:
[0005]所述采樣電路，用于采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電信號(hào)，并傳送至控制電路；
[0006]所述控制電路，用于接收采集到的電信號(hào)，并將采集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)化成控制信號(hào)輸送至接觸器；
[0007]所述接觸器，用于接收控制電路輸出的控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)，調(diào)整卸荷器的卸荷狀態(tài)；
[0008]所述卸荷器，通過(guò)接觸器調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的卸荷狀態(tài)。
[0009]進(jìn)一步的，所述卸荷器包括PWM卸荷器及三相卸荷器，所述三相卸荷器與所述接觸器相連接，所述PWM卸荷器與所述控制電路相連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述控制電路和所述PWM卸荷器之間設(shè)有一個(gè)可控開(kāi)關(guān)。
[0011]進(jìn)一步的，所述可控開(kāi)關(guān)為MOSFET晶體管，所述MOSFET晶體管的門極耦接到所述控制電路、漏極耦接到所述PWM卸荷器、源極耦接到地電位。
[0012]進(jìn)一步的，所述接觸器還與控制電路相連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述接觸器上還連接有一個(gè)手動(dòng)控制裝置。
[0014]本發(fā)明還提供了一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，包括以下步驟:
[0015]當(dāng)網(wǎng)電供電時(shí)，采樣電路采集電壓信號(hào)，并將采集到的電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓做比較；
[0016]將比較后的電壓信號(hào)，傳送至控制電路，控制電路根據(jù)對(duì)比的信號(hào)，調(diào)控PWM卸荷器的卸荷狀態(tài)；[0017]當(dāng)網(wǎng)電停止供電時(shí)，采樣電路及控制電路斷電，接觸器工作，控制三相卸荷器進(jìn)行三相卸荷，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)入剎車狀態(tài)。
[0018]進(jìn)一步的，在所述控制電路與所述PWM卸荷器之間加設(shè)有可控開(kāi)關(guān)，通過(guò)可控開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，控制PWM卸荷器的卸荷時(shí)間的長(zhǎng)短。
[0019]優(yōu)選的，在所述控制電路與所述PWM卸荷器之間加設(shè)有MOSFET晶體管，通過(guò)MOSFET晶體管導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，控制PWM卸荷器的卸荷時(shí)間的長(zhǎng)短。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的控制器本體能夠穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓，確保并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中其他各個(gè)部件在最佳的工作電壓下運(yùn)行；在沒(méi)有網(wǎng)電時(shí)，控制器本體能夠自動(dòng)斷開(kāi)，并控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相卸荷，風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于剎車狀態(tài)。從而保證在斷電情況下，整個(gè)系統(tǒng)的安全，不會(huì)發(fā)生斷電時(shí)遇到大風(fēng)，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)飛車的事故；控制器本體的供電裝置與網(wǎng)電連接，并通過(guò)網(wǎng)電供電，省去了蓄電池，節(jié)省了系統(tǒng)成本，提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器的原理框架圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器一個(gè)實(shí)施例的電路原理框架圖。
[0023]其中，1、控制器本體；101、采集電路；102、控制電路；103、接觸器；104、手動(dòng)控制裝置；105、可控開(kāi)關(guān)；2、卸荷器；201、三相卸荷器；202、PWM卸荷器；3、整流電路；4、并網(wǎng)逆變器；5、網(wǎng)電；6、供電裝置；7、風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0025]一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，包括控制器本體I和卸荷器2，所述控制器本體I包括采樣電路101、控制電路102及接觸器103，其中:
[0026]所述采樣電路101，用于采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)7輸出的電信號(hào)，并傳送至控制電路102 ；
[0027]所述控制電路102，用于接收采集到的電信號(hào)，并將采集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)化成控制信號(hào)輸送至可控開(kāi)關(guān)105和接觸器103 ；
[0028]所述卸荷器2包括三相卸荷器201及PWM卸荷器202，所述三相卸荷器201與所述接觸器103相連接，所述PWM卸荷器202與所述控制電路102相連接。
[0029]控制器本體I內(nèi)部設(shè)有比較電路(圖中未示出)，比較電路將采樣信號(hào)與基準(zhǔn)電壓相比較，接觸器103根據(jù)控制信號(hào)，自動(dòng)控制卸荷器2的接入或斷開(kāi):當(dāng)采樣信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，需要減小制動(dòng)作用，減小控制信號(hào)的脈沖寬度，減小接入PWM卸荷器202的卸荷功率；當(dāng)采樣信號(hào)大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，需要增大制動(dòng)作用，增大控制信號(hào)的脈沖寬度，增大接入PWM卸荷器202的卸荷功率；當(dāng)采樣信號(hào)超過(guò)PWM卸荷器202的最大卸荷功率時(shí)，三相卸荷器201開(kāi)始工作，進(jìn)入三相卸荷狀態(tài)；
[0030]所述接觸器103用于接收控制電路102輸出的控制信號(hào)，在接觸器103上設(shè)有一個(gè)手動(dòng)控制裝置104，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)7、控制器本體I需要維護(hù)或者預(yù)知將會(huì)出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)控制裝置104使接觸器103吸合，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7接通三相卸荷器201，從而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)7處于制動(dòng)狀態(tài)；
[0031]所述可控開(kāi)關(guān)105可以為MOSFET晶體管，柵極耦接到控制電路102輸出信號(hào)端，用于接收控制電路102輸出的控制信號(hào)，漏極耦接到PWM卸荷器202的一端，源極耦接到地電位。
[0032]所述PWM卸荷器202，一端耦接MOSFET晶體管漏極，另端耦接到整流電路3整流后的輸出端；
[0033]所述三相卸荷器201，通過(guò)接觸器103連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)7 ；
[0034]本發(fā)明還提供了一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，包括以下步驟:
[0035]當(dāng)網(wǎng)電5供電時(shí)，采樣電路101采集電壓信號(hào)，并將采集到的電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓做比較；
[0036]將比較后的電壓信號(hào)，傳送至控制電路102，控制電路102根據(jù)對(duì)比的信號(hào)，調(diào)控PWM卸荷器202的卸荷狀態(tài)；
[0037]當(dāng)網(wǎng)電5停止供電時(shí)，采樣電路101及控制電路102斷電，接觸器103工作，控制三相卸荷器201進(jìn)行三相卸荷，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)7進(jìn)入剎車狀態(tài)。
[0038]在所述控制電路102與所述PWM卸荷器202之間加設(shè)有可控開(kāi)關(guān)105，通過(guò)可控開(kāi)關(guān)105導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，控制PMW卸荷器202的卸荷時(shí)間的長(zhǎng)短。
[0039]在所述控制電路102與所述PWM卸荷器202之間加設(shè)有一個(gè)MOSFET晶體管，通過(guò)MOSFET晶體管導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，控制PWM卸荷器202的卸荷時(shí)間的長(zhǎng)短。
[0040]本發(fā)明其中一例的實(shí)施方式如下:
[0041 ] 風(fēng)力發(fā)電機(jī)7發(fā)電，通過(guò)整流電路3后，將整流后的電流一部分輸送至并網(wǎng)逆變器4，另一部分輸送給控制器本體1，供給控制器采樣電路101?？刂破鞅倔wI將接收到的不穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定電壓，輸送至并網(wǎng)逆變器4中，網(wǎng)電5通過(guò)供電裝置6，給控制器本體I提供工作電源，此時(shí)，控制器本體I正常工作。
[0042]所述供電裝置6包括變壓器、整流橋及穩(wěn)壓電路。
[0043]當(dāng)遇到大風(fēng)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7電壓接近并網(wǎng)逆變器4最大輸入電壓時(shí)，控制器本體I的采樣電路101將采集到的信號(hào)與基準(zhǔn)電壓相比較，當(dāng)采樣信號(hào)大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，需要增加卸荷，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7通過(guò)控制器本體I輸出的電壓減??；當(dāng)采樣信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，需要減小卸荷，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7通過(guò)控制器本體I輸出電壓增大。通過(guò)改變接入PWM卸荷器202的卸荷功率的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)7輸出電壓的精細(xì)控制，確保并網(wǎng)逆變器4在最佳電壓下運(yùn)行，達(dá)到最大效率。
[0044]當(dāng)超過(guò)PWM卸荷器202穩(wěn)壓功率范圍時(shí)，控制電路102給控制接觸器103發(fā)出控制信號(hào)，使得三相卸荷器201工作，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7三相卸荷，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7處于剎車狀態(tài)。
[0045]當(dāng)網(wǎng)電5斷電時(shí)，接觸器103閉合，且通過(guò)控制接觸器103使三相卸荷器201工作，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7三相卸荷，風(fēng)力發(fā)電機(jī)7處于剎車狀態(tài)。
[0046]本實(shí)施例中的可控開(kāi)關(guān)105為MOSFET晶體管僅為示意性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選用任何合適的可控開(kāi)關(guān)105進(jìn)行控制PWM卸荷器202，進(jìn)行穩(wěn)壓輸出。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，包括控制器本體和卸荷器，其特征在于:所述控制器本體包括采樣電路、控制電路及接觸器，其中: 所述采樣電路，用于采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電信號(hào)，并傳送至控制電路； 所述控制電路，用于接收采集到的電信號(hào)，并將采集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)化成控制信號(hào)輸送至接觸器； 所述接觸器，用于接收控制電路輸出的控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)，控制三相卸荷器的卸荷狀態(tài)； 所述卸荷器，通過(guò)接觸器控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相卸荷狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，其特征在于:所述卸荷器包括PWM卸荷器及三相卸荷器，所述三相卸荷器與所述接觸器相連接，所述PWM卸荷器與所述控制電路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，其特征在于:所述控制電路和所述PWM卸荷器之間設(shè)有可控開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，其特征在于:所述可控開(kāi)關(guān)為MOSFET晶體管，所述MOSFET晶體管的門極耦接到所述控制電路，漏極耦接到所述PWM卸荷器，源極耦接到地電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，其特征在于:所述接觸器上還連接有一個(gè)手動(dòng)控制裝置。
6.一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 當(dāng)網(wǎng)電供電時(shí)，采樣電路采集電壓信號(hào)，并將采集到的電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓做比較； 將比較后的電壓信號(hào)，傳送至控制電路，控制電路根據(jù)對(duì)比的信號(hào)，調(diào)控PWM卸荷器的卸荷狀態(tài)； 當(dāng)網(wǎng)電停止供電時(shí)，采樣電路及控制電路斷電，接觸器工作，控制三相卸荷器進(jìn)行三相卸荷，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)入剎車狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，在所述控制電路與所述PWM卸荷器之間加設(shè)有可控開(kāi)關(guān)，通過(guò)可控開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，控制PWM卸荷器的卸荷時(shí)間的長(zhǎng)短。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器的控制方法，在所述控制電路與所述PWM卸荷器之間加設(shè)有MOSFET晶體管，通過(guò)MOSFET晶體管導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，控制PWM卸荷器的卸荷時(shí)間的長(zhǎng)短。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK103457294SQ201310426109
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】荊林峰 申請(qǐng)人:濟(jì)南德明電源設(shè)備有限公司