一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)，屬于電機(jī)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)越性顯得更加突出:既能提高風(fēng)力機(jī)運(yùn)行的可靠性，又能保證高的風(fēng)能利用系數(shù)和不斷優(yōu)化的輸出功率曲線。采用變槳距機(jī)構(gòu)的風(fēng)力機(jī)可使葉輪重量減輕，使整機(jī)的受力狀況大為改善，使風(fēng)電機(jī)組有可能在不同風(fēng)速下始終保持最佳轉(zhuǎn)換效率，使輸出功率最大，從而提高系統(tǒng)性能。隨著風(fēng)電機(jī)組功率等級(jí)的增加，采用變槳距技術(shù)已是大勢(shì)所趨。目前變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有兩種:
液壓變槳距和電動(dòng)變槳距，按其控制方式可分為統(tǒng)一變槳和獨(dú)立變槳兩種。在統(tǒng)一變槳基礎(chǔ)上發(fā)展起來的獨(dú)立變槳距技術(shù)，每支葉片根據(jù)自己的控制規(guī)律獨(dú)立地變化槳距角，可以有效解決槳葉和塔架等部件的載荷不均勻問題，具有結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單、易于施加各種控制、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，越來越受到國(guó)際風(fēng)電市場(chǎng)的歡迎。
[0003]兆瓦級(jí)變速恒頻變槳距風(fēng)電機(jī)組是目前國(guó)際上技術(shù)比較先進(jìn)的風(fēng)力機(jī)型，從今后的發(fā)展趨勢(shì)看，必然取代定槳距風(fēng)力機(jī)而成為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主力機(jī)型。其中變槳距技術(shù)在變速恒頻風(fēng)力機(jī)研究中占有重要地位，是變速恒頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的前提條件。研究這種技術(shù)，可以提高風(fēng)電機(jī)組的柔性，延長(zhǎng)機(jī)組的壽命，是目前國(guó)外研究的熱點(diǎn)，但是國(guó)內(nèi)對(duì)此研究甚少。對(duì)這一前瞻性課題進(jìn)行立項(xiàng)資助，掌握具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的獨(dú)立變槳控制技術(shù)，對(duì)于打破發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的壟斷，促進(jìn)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展都將具有重要意義。
[0004]為了獲得足夠的起動(dòng)條件，在變槳距系統(tǒng)中需要具有高可靠性的控制器，本發(fā)明中采用了 OMRON公司的CJlM系列可編程控制器(PLC)作為變槳距系統(tǒng)的控制器，設(shè)計(jì)了PLC軟件程序，并在國(guó)外某知名風(fēng)電公司風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上作了實(shí)驗(yàn)。
[0005]例如申請(qǐng)?zhí)枴?01310457332.8”的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用低電壓調(diào)控裝置，包括固態(tài)開關(guān)、濾波電路、整流電路、有功消耗電路、第一大功率逆變器和第二大功率逆變器。本發(fā)明采用大功率電力電子變流器和固態(tài)開關(guān)安裝在風(fēng)機(jī)和電網(wǎng)之間，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生臨時(shí)短路故障而造成電網(wǎng)電壓下降時(shí)，快速提供有功功率和無功功率支撐，以維持風(fēng)機(jī)定子側(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓恒定，從而保證風(fēng)機(jī)不脫網(wǎng)且穩(wěn)定并網(wǎng)運(yùn)行。不僅解決了風(fēng)力發(fā)電中存在的低電壓穿越這一技術(shù)難題，而且起到穩(wěn)定系統(tǒng)電壓、抑制系統(tǒng)電壓波動(dòng)、提高電能質(zhì)量的作用，同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)損耗，增加風(fēng)電廠發(fā)電，降低對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備的沖擊，更能避免風(fēng)電機(jī)組同時(shí)全部切除的情況；并且該系統(tǒng)三相完全獨(dú)立控制，可有效應(yīng)對(duì)對(duì)稱和非對(duì)稱故障情況。
[0006]又如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01510137328.2”的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率因素季調(diào)控制系統(tǒng)，包括時(shí)鐘發(fā)生器，控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器；時(shí)鐘發(fā)生器與控制器連接，時(shí)鐘發(fā)生器為控制器提供時(shí)間，控制器根據(jù)該時(shí)間對(duì)季節(jié)進(jìn)行計(jì)算，按季節(jié)變化發(fā)出調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率因素調(diào)整的數(shù)字；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接控制器的輸出端，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將控制器輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；放大器的輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，放大器的輸出端連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，放大器將數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大后用于調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁電流。本發(fā)明可使風(fēng)力發(fā)電機(jī)在季節(jié)變化時(shí)，其功率因素自動(dòng)發(fā)生改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)【背景技術(shù)】的不足提供了一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)，包含速度控制器、功率控制器、漿距控制器、風(fēng)輪、增速箱、發(fā)電機(jī)，所述速度控制器、功率控制器分別依次連接漿距控制器、風(fēng)輪、增速箱、發(fā)電機(jī)；在所述發(fā)電機(jī)上設(shè)有微控制器模塊、低噪聲放大器、轉(zhuǎn)速傳感器、功率傳感器和顯示模塊，所述轉(zhuǎn)速傳感器和功率傳感器分別通過低噪聲放大器連接微控制器模塊，所述微控制器模塊分別與速度控制器和功率控制器連接；
所述低噪聲放大器包括LNA、功分器、第一濾波器、第二濾波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三濾波器，其中，LNA的輸出端連接功分器的輸入端，而功分器的輸出端分別連接第一、二濾波器的輸入端，所述第一、二濾波器的輸出端分別經(jīng)由第一、二放大器連接合成器的輸入端，該合成器的輸出端經(jīng)由第三放大器連接第三濾波器的輸入端。
[0008]作為本發(fā)明一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述發(fā)電機(jī)采用額定功率為550kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0009]作為本發(fā)明一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)速傳感器的芯片型號(hào)為A5S05。
[0010]作為本發(fā)明一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊采用AVR系列單片機(jī)。
[0011]作為本發(fā)明一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊采用LCD顯示屏顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)。
[0012]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1、本發(fā)明可以有效的提高風(fēng)電機(jī)組的柔性，延長(zhǎng)機(jī)組的壽命；
2、本發(fā)明采用變槳距機(jī)構(gòu)的風(fēng)力機(jī)可使葉輪重量減輕，使整機(jī)的受力狀況大為改善，使風(fēng)電機(jī)組有可能在不同風(fēng)速下始終保持最佳轉(zhuǎn)換效率，使輸出功率最大，從而提高系統(tǒng)性能。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2是本發(fā)明低噪聲放大器電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于低噪聲放大器的風(fēng)力電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)，包含速度控制器、功率控制器、漿距控制器、風(fēng)輪、增速箱、發(fā)電機(jī)，所述速度控制器、功率控制器分別依次連接漿距控制器、風(fēng)輪、增速箱、發(fā)電機(jī)；在所述發(fā)電機(jī)上設(shè)有微控制器模塊、低噪聲放大器、轉(zhuǎn)速傳感器、功率傳感器和顯示模塊，所述轉(zhuǎn)速傳感器和功率傳感器分別通過低噪聲放大器連接微控制器模塊，所述微控制器模塊分別與速度控制器和功率控制器連接；
如圖2所示，所述低噪聲放大器包括LNA、功分器、第一濾波器