采用雙饋管理模式且基于can總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪系統(tǒng)、機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器、參數(shù)監(jiān)測(cè)電路、雙饋電機(jī)、主控系統(tǒng)、電網(wǎng)側(cè)變頻控制器、電機(jī)側(cè)變頻控制器、人機(jī)交互界面和上位機(jī)風(fēng)電場(chǎng)控制中心，風(fēng)輪系統(tǒng)連接雙饋電機(jī)，雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上連接有電機(jī)側(cè)變頻控制器，雙饋電機(jī)發(fā)電輸出側(cè)通過(guò)變壓器與電網(wǎng)側(cè)變頻控制器連接，參數(shù)監(jiān)測(cè)電路連接風(fēng)輪系統(tǒng)，機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器連接風(fēng)輪系統(tǒng)，基于CAN BUS的通信優(yōu)勢(shì)，利用總控模式將風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)的所有發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的大小、頻率及相位，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，可在很寬的風(fēng)速范圍內(nèi)保持近乎恒定的最佳葉尖速比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)追求風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率。
【專利說(shuō)明】
采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是采用雙饋管理模式且基于CAN總 線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。其蘊(yùn)量巨大，全球 的風(fēng)能約為2.74 X 109MW，其中可利用的風(fēng)能為2 X 107麗，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量 還要大10倍。
[0003] 風(fēng)很早就被人們利用，主要是通過(guò)風(fēng)車來(lái)抽水、磨面等，而現(xiàn)在，人們感興趣的是 如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電。
[0004] 我國(guó)風(fēng)能資源豐富，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約10億kW，其中，陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量約 2.53億kW(陸地上離地10m高度資料計(jì)算），海上可開(kāi)發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約7.5億kW，共計(jì) 1〇億余1^。
[0005] 風(fēng)是沒(méi)有公害的能源之一，而且它取之不盡，用之不竭，對(duì)于缺水、缺燃料和交通 不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可 為。
[0006] CAN是Controller Area Network的縮寫(xiě)（以下稱為CAN)，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行 通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì)安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣 的電子控制系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)了出來(lái)。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對(duì)可靠性的要求 不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)"減少線束的數(shù) 量"、"通過(guò)多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信"的需要，1986年德國(guó)電氣商博世公司開(kāi)發(fā)出 面向汽車的CAN通信協(xié)議。此后，CAN通過(guò)I SOI 1898及I SOI 1519進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，在歐洲已是汽 車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
[0007] CAN的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、 工業(yè)設(shè)備等方面?，F(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了 強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
[0008] CAN屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信 網(wǎng)絡(luò)。較之許多RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言，基于CAN總線的分布式控制系 統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性：
[0009] CAN控制器工作于多種方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)(取決于報(bào) 文標(biāo)識(shí)符)采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競(jìng)爭(zhēng)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址 編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點(diǎn) 使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系 統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以 主站輪詢的方式進(jìn)行，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性較差；
[0010] CAN總線通過(guò)CAN收發(fā)器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線相 連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證 不會(huì)在出現(xiàn)在RS-485網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)象，即當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)， 導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng) 關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響，從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中，因個(gè) 另IJ節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，使得總線處于"死鎖"狀態(tài)。而且，CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制 器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度，縮短了開(kāi)發(fā)周期，這些是僅有電 氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。
[0011] 另外，與其它現(xiàn)場(chǎng)總線比較而言，CAN總線是具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性價(jià)比 高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。這些也是CAN總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，具有 強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要原因。
[0012] CAN即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，屬于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇。與一般的通信總線相比，CAN總 線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì)，CAN 總線越來(lái)越受到人們的重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)出采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系 統(tǒng)，基于CAN BUS(CAN總線）的通信優(yōu)勢(shì)，利用總控模式將風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)的所有發(fā)電機(jī)組進(jìn) 行控制，并且在控制中采用CAN總線進(jìn)行通信，采用CAN總線模式能夠?qū)崟r(shí)快捷的進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸通信，將各種控制信號(hào)及時(shí)的分布到所要控制的目標(biāo)上時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)信號(hào)串?dāng)_的 現(xiàn)象，有效提高整體控制效率及控制的穩(wěn)定性，并有效利用風(fēng)輪變速運(yùn)行與變槳距調(diào)節(jié)技 術(shù)相結(jié)合而構(gòu)成的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的大小、頻率及相位， 從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，可在很寬的風(fēng)速范圍內(nèi)保持近乎恒定的最佳葉尖速比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)追 求風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率。
[0014] 本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā) 電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪系統(tǒng)、機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器、參數(shù)監(jiān)測(cè)電路、雙饋電機(jī)、主控系統(tǒng)、電網(wǎng)側(cè)變頻 控制器、電機(jī)側(cè)變頻控制器、人機(jī)交互界面和上位機(jī)風(fēng)電場(chǎng)控制中心，所述風(fēng)輪系統(tǒng)連接雙 饋電機(jī)，所述雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上連接有電機(jī)側(cè)變頻控制器，所述雙饋電機(jī)發(fā)電輸出側(cè)通過(guò) 變壓器與電網(wǎng)側(cè)變頻控制器連接，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)電路連接風(fēng)輪系統(tǒng)，所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器 連接風(fēng)輪系統(tǒng)，所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器通過(guò)CAN BUS連接主控系統(tǒng)，所述主控系統(tǒng)通過(guò)CAN BUS連接電網(wǎng)側(cè)變頻控制器，所述電機(jī)側(cè)變頻控制器通過(guò)CAN BUS連接主控系統(tǒng)，所述參數(shù) 監(jiān)測(cè)電路通過(guò)CAN BUS連接主控系統(tǒng)，所述人機(jī)交互界面和上位機(jī)風(fēng)電場(chǎng)控制中心皆連接 在主控系統(tǒng)上，基于CAN BUS(CAN總線）的通信優(yōu)勢(shì)，利用總控模式將風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)的所有 發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制，并且在控制中采用CAN總線進(jìn)行通信，采用CAN總線模式能夠?qū)崟r(shí)快捷 的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸通信，將各種控制信號(hào)及時(shí)的分布到所要控制的目標(biāo)上時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)目標(biāo) 信號(hào)串?dāng)_的現(xiàn)象，有效提高整體控制效率及控制的穩(wěn)定性，并有效利用風(fēng)輪變速運(yùn)行與變 槳距調(diào)節(jié)技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)成的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的大小、 頻率及相位，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，可在很寬的風(fēng)速范圍內(nèi)保持近乎恒定的最佳葉尖速比， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)追求風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率。
[0015] 進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，當(dāng)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高，所產(chǎn)生的電壓超出核定 值時(shí)，能及時(shí)的降低轉(zhuǎn)速，提供過(guò)壓保護(hù)作用，避免發(fā)電機(jī)被燒毀的情況發(fā)生，特別設(shè)置有 下述結(jié)構(gòu):還包括過(guò)壓保護(hù)電路，所述過(guò)壓保護(hù)電路連接在雙饋電機(jī)上。
[0016] 進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，使得風(fēng)輪系統(tǒng)能有效應(yīng)用機(jī)械原理帶動(dòng)雙饋電 機(jī)進(jìn)行發(fā)電，邊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)葉輪速、葉輪距、葉輪軸速、齒輪運(yùn)行狀態(tài)、電機(jī)軸速等參數(shù)信息， 特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述風(fēng)輪系統(tǒng)包括葉輪、葉輪軸、齒輪箱和電機(jī)軸，所述葉輪軸一端 連接葉輪，且葉輪軸的另一端連接齒輪箱，所述齒輪箱的另一端連接電機(jī)軸，所述電機(jī)軸連 接雙饋電機(jī)，所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器連接葉輪，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)電路分別連接葉輪、葉輪軸、齒 輪箱和電機(jī)軸。
[0017] 進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，能夠最大化的進(jìn)行風(fēng)能轉(zhuǎn)換，特別設(shè)置成下述結(jié) 構(gòu):所述葉輪軸的軸速小于電機(jī)軸的軸速。
[0018] 進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，便于根據(jù)實(shí)際的需要而進(jìn)行外擴(kuò)設(shè)置CAN接口或 采用自帶CAN接口，特別采用下述結(jié)構(gòu):在所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器上設(shè)置有與CAN BUS連接的 CAN接口，在所述電網(wǎng)側(cè)變頻控制器上自帶有同CAN BUS連接的eCAN接口，在所述電機(jī)側(cè)變 頻控制器上自帶有同CAN BUS連接的eCAN接口，在所述主控系統(tǒng)上設(shè)置有同CAN BUS連接的 CAN接口。
[0019] 進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，能夠?qū)崟r(shí)方便的對(duì)每一臺(tái)發(fā)電機(jī)組科學(xué)合理的 進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，特別設(shè)置有下述結(jié)構(gòu):所述人機(jī)交互界面內(nèi)設(shè)置有觸摸屏和/或LED屏鼠鍵 套設(shè)備。
[0020] 進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，能夠采用雙能量通道進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，同時(shí)在很寬 風(fēng)速的范圍內(nèi)完成風(fēng)能的轉(zhuǎn)換，特別采用下述設(shè)置方式:所述雙饋電機(jī)采用雙饋型變速恒 頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0021] 進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，能夠利用成熟的嵌入式微控制技術(shù)進(jìn)行主控制 器及機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器的硬件搭載，并使得其處理能力更加快捷、穩(wěn)定，降低硬件成本，特別 設(shè)置成下述結(jié)構(gòu)：所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器及主控制器的主控芯片皆采用嵌入式處理器 AT91RM9200。
[0022] 進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，能夠利用成熟的DSP技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)側(cè)變頻控制器 和電機(jī)側(cè)變頻控制器的硬件搭載，并使得其處理能力更加快捷、穩(wěn)定，降低硬件成本，特別 設(shè)置成下述結(jié)構(gòu)：所述電網(wǎng)側(cè)變頻控制器和電機(jī)側(cè)變頻控制器的主控制芯片皆采用 TMS320F2812。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0024] (1)本發(fā)明基于CAN BUS(CAN總線）的通信優(yōu)勢(shì)，利用總控模式將風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)的 所有發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制，并且在控制中采用CAN總線進(jìn)行通信，采用CAN總線模式能夠?qū)崟r(shí) 快捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸通信，將各種控制信號(hào)及時(shí)的分布到所要控制的目標(biāo)上時(shí)，不會(huì)出現(xiàn) 目標(biāo)信號(hào)串?dāng)_的現(xiàn)象，有效提高整體控制效率及控制的穩(wěn)定性，并有效利用風(fēng)輪變速運(yùn)行 與變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)成的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的大 小、頻率及相位，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，可在很寬的風(fēng)速范圍內(nèi)保持近乎恒定的最佳葉尖速 比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)追求風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率。
[0025] (2)本發(fā)明在使用時(shí)，可以采用一定的控制策略靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功、無(wú)功功率， 抑制諧波，減少損耗，提尚系統(tǒng)效率。
[0026] (3)本發(fā)明本發(fā)明設(shè)置的人機(jī)交互界面能使技術(shù)員或管理人員實(shí)時(shí)的對(duì)每一臺(tái)發(fā) 電機(jī)組科學(xué)合理的進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
[0027] (4)本發(fā)明可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)諸如葉輪速、葉輪距、葉輪軸速、齒輪運(yùn)行狀 態(tài)、電機(jī)軸速等參數(shù)信息，以便合理運(yùn)行各葉輪機(jī)組，達(dá)到有效進(jìn)行風(fēng)輪轉(zhuǎn)換的目的，并提 高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。
[0028] (5)本發(fā)明采用嵌入式微控制技術(shù)和DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合的硬件處理技 術(shù)，能夠使得所搭載的總控系統(tǒng)的處理能力更加快捷、穩(wěn)定，并有效降低硬件成本。
[0029] (6)本發(fā)明采用雙饋管理模式，并應(yīng)用變速恒頻技術(shù)，可大范圍調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)能 利用系數(shù)保持在最佳值;能吸收和存儲(chǔ)陣風(fēng)能量，減少陣風(fēng)沖擊對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的疲勞 損壞、機(jī)械應(yīng)力和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，減小噪聲;還可控制有功功率和無(wú)功功率，改善 電能質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0032] 實(shí)施例1:
[0033]采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，如圖1所示，包括風(fēng)輪系 統(tǒng)、機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器、參數(shù)監(jiān)測(cè)電路、雙饋電機(jī)、主控系統(tǒng)、電網(wǎng)側(cè)變頻控制器、電機(jī)側(cè)變頻 控制器、人機(jī)交互界面和上位機(jī)風(fēng)電場(chǎng)控制中心，所述風(fēng)輪系統(tǒng)連接雙饋電機(jī)，所述雙饋電 機(jī)的轉(zhuǎn)軸上連接有電機(jī)側(cè)變頻控制器，所述雙饋電機(jī)發(fā)電輸出側(cè)通過(guò)變壓器與電網(wǎng)側(cè)變頻 控制器連接，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)電路連接風(fēng)輪系統(tǒng)，所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器連接風(fēng)輪系統(tǒng)，所述機(jī) 漿結(jié)構(gòu)控制器通過(guò)CAN BUS連接主控系統(tǒng)，所述主控系統(tǒng)通過(guò)CAN BUS連接電網(wǎng)側(cè)變頻控制 器，所述電機(jī)側(cè)變頻控制器通過(guò)CAN BUS連接主控系統(tǒng)，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)電路通過(guò)CAN BUS連 接主控系統(tǒng)，所述人機(jī)交互界面和上位機(jī)風(fēng)電場(chǎng)控制中心皆連接在主控系統(tǒng)上。
[0034]風(fēng)輪系統(tǒng)將將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而后帶動(dòng)雙饋電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，其中，風(fēng)輪系統(tǒng)在 運(yùn)行時(shí)根據(jù)不同的風(fēng)速進(jìn)行變速運(yùn)行，同時(shí)結(jié)合機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器構(gòu)成變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)， 利用變速恒頻發(fā)電原理帶動(dòng)雙饋電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，發(fā)出的電能將饋送到交流電網(wǎng)內(nèi)，技術(shù)員 或管理員在對(duì)某一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、管理時(shí)，經(jīng)人機(jī)交互界面進(jìn)行參數(shù)設(shè)置 或調(diào)整，設(shè)置或調(diào)整好的參數(shù)信號(hào)將通過(guò)主控制器進(jìn)行后續(xù)處理，而后主控制器將通過(guò)設(shè) 置在其上的CAN接口（此接口采用主控制器的主控芯片外擴(kuò)展方式設(shè)置)經(jīng)CAN BUS(CAN總 線)分別對(duì)應(yīng)傳輸?shù)綑C(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器、電網(wǎng)側(cè)變頻控制器和電機(jī)側(cè)變頻控制器上完成相應(yīng) 參數(shù)的設(shè)置或調(diào)整，而參數(shù)監(jiān)測(cè)電路對(duì)諸如葉輪速、葉輪距、葉輪軸速、齒輪運(yùn)行狀態(tài)、電機(jī) 軸速、電機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，上位機(jī)風(fēng)電場(chǎng)控制中心對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)所有發(fā) 電機(jī)組進(jìn)行總控管理，電機(jī)側(cè)變頻控制器負(fù)責(zé)電機(jī)勵(lì)磁控制，電網(wǎng)側(cè)變頻控制器負(fù)責(zé)并網(wǎng) 控制。
[0035]在使用時(shí)，可以采用一定的控制策略靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功、無(wú)功功率，抑制諧波， 減少損耗，提尚系統(tǒng)效率。
[0036]可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)諸如葉輪速、葉輪距、葉輪軸速、齒輪運(yùn)行狀態(tài)、電機(jī)軸 速等參數(shù)信息，以便合理運(yùn)行各葉輪機(jī)組，達(dá)到有效進(jìn)行風(fēng)輪轉(zhuǎn)換的目的，并提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換 效率。
[0037] 實(shí)施例2:
[0038]本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明， 當(dāng)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高，所產(chǎn)生的電壓超出核定值時(shí)，能及時(shí)的降低轉(zhuǎn)速，提供過(guò)壓保護(hù)作 用，避免發(fā)電機(jī)被燒毀的情況發(fā)生，如圖1所示，特別設(shè)置有下述結(jié)構(gòu)：還包括過(guò)壓保護(hù)電 路，所述過(guò)壓保護(hù)電路連接在雙饋電機(jī)上，過(guò)壓保護(hù)電路的作用在于當(dāng)雙饋電機(jī)發(fā)電時(shí)所 產(chǎn)生的電壓過(guò)高時(shí)，過(guò)壓保護(hù)電路將輸出一個(gè)控制信號(hào)至雙饋電機(jī)內(nèi)改變雙饋電機(jī)的運(yùn)行 速度，從而達(dá)到降壓，避免雙饋電機(jī)燒毀的目的。
[0039] 實(shí)施例3:
[0040]本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，使 得風(fēng)輪系統(tǒng)能有效應(yīng)用機(jī)械原理帶動(dòng)雙饋電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，邊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)葉輪速、葉輪距、葉輪 軸速、齒輪運(yùn)行狀態(tài)、電機(jī)軸速等參數(shù)信息，如圖1所示，特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述風(fēng)輪系 統(tǒng)包括葉輪、葉輪軸、齒輪箱和電機(jī)軸，所述葉輪軸一端連接葉輪，且葉輪軸的另一端連接 齒輪箱，所述齒輪箱的另一端連接電機(jī)軸，所述電機(jī)軸連接雙饋電機(jī)，所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器 連接葉輪，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)電路分別連接葉輪、葉輪軸、齒輪箱和電機(jī)軸，在應(yīng)用時(shí)，風(fēng)吹動(dòng)葉 輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪帶動(dòng)葉輪軸進(jìn)行低速轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪軸通過(guò)齒輪箱帶動(dòng)電機(jī)軸進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng)， 高速轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)軸帶動(dòng)雙饋電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，發(fā)出的電能將饋送到交流電網(wǎng)內(nèi)。
[0041 ] 實(shí)施例4:
[0042]本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明， 能夠最大化的進(jìn)行風(fēng)能轉(zhuǎn)換，如圖1所示，特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述葉輪軸的軸速小于電 機(jī)軸的軸速，由于齒輪箱的機(jī)械杠桿原理，葉輪軸的較小軸速將能被轉(zhuǎn)換為電機(jī)軸的較大 軸速，從實(shí)現(xiàn)最大化的進(jìn)行風(fēng)能轉(zhuǎn)換的目的。
[0043] 實(shí)施例5:
[0044] 本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，便 于根據(jù)實(shí)際的需要而進(jìn)行外擴(kuò)設(shè)置CAN接口或采用自帶CAN接口，如圖1所示，特別采用下述 結(jié)構(gòu):在所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器上設(shè)置有與CAN BUS連接的CAN接口，在所述電網(wǎng)側(cè)變頻控制 器上自帶有同CAN BUS連接的eCAN接口，在所述電機(jī)側(cè)變頻控制器上自帶有同CAN BUS連接 的eCAN接口，在所述主控系統(tǒng)上設(shè)置有同CAN BUS連接的CAN接口，機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器的CAN接 口采用機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器的主控芯片外擴(kuò)展方式設(shè)置，電網(wǎng)側(cè)變頻控制器和電機(jī)側(cè)變頻控制 器的eCAN接口為電網(wǎng)側(cè)變頻控制器和電機(jī)側(cè)變頻控制器的主控芯片自帶CAN接口，可以起 到控制成本的目的。
[0045] 實(shí)施例6:
[0046] 本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí)現(xiàn)本 發(fā)明，能夠?qū)崟r(shí)方便的對(duì)每一臺(tái)發(fā)電機(jī)組科學(xué)合理的進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如圖1所示，特別設(shè)置 有下述結(jié)構(gòu):所述人機(jī)交互界面內(nèi)設(shè)置有觸摸屏和/或LED屏鼠鍵套設(shè)備，技術(shù)員或管理員 可通過(guò)觸摸屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或更改，也可根據(jù)LED屏提示，利用鼠鍵套設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或 更改。
[0047] 實(shí)施例7:
[0048] 本實(shí)施例是在實(shí)施例1-5任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明，能夠采用雙能量通道進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，同時(shí)在很寬風(fēng)速的范圍內(nèi)完成風(fēng)能的轉(zhuǎn)換， 如圖1所示，特別采用下述設(shè)置方式:所述雙饋電機(jī)采用雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0049] 起動(dòng)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)槳距控制雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速;并網(wǎng)后在額定風(fēng)速以 下，調(diào)節(jié)雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)速跟隨風(fēng)速變化，保持最佳葉尖速比以獲 得最大風(fēng)能;在額定風(fēng)速以上，采用失速與槳距雙重調(diào)節(jié)、減少槳距調(diào)節(jié)的頻繁動(dòng)作，限制 風(fēng)力機(jī)獲取的能量，保證雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率輸出的穩(wěn)定性和良好的動(dòng)態(tài)特 性，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的柔性。其主要優(yōu)點(diǎn)是可大范圍調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)能利用系數(shù)保持在最佳 值;能吸收和存儲(chǔ)陣風(fēng)能量，減少陣風(fēng)沖擊對(duì)雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的疲勞損壞、 機(jī)械應(yīng)力和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，減小噪聲;還可控制有功功率和無(wú)功功率，改善電能 質(zhì)量。
[0050] 雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成的變速恒頻控制方案是在轉(zhuǎn)子電路實(shí)現(xiàn)的，采用 雙饋發(fā)電方式，突破了機(jī)電系統(tǒng)必須嚴(yán)格同步運(yùn)行的傳統(tǒng)觀念，使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不受發(fā)電機(jī) 輸出頻率限制，而發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流的頻率、幅值和相位也不受轉(zhuǎn)子速度和瞬時(shí)位置 的影響，變機(jī)電系統(tǒng)之間的剛性連接為柔性連接
[0051] 雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)類似于繞線式異步電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn) 子均安放對(duì)稱三相繞組，其定子與普通交流電機(jī)定子相似，定子繞組由具有固定頻率的對(duì) 稱三相電源激勵(lì)。電機(jī)定轉(zhuǎn)子極數(shù)相同，轉(zhuǎn)子繞組由具有可調(diào)節(jié)頻率的對(duì)稱三相電源激勵(lì)； 電機(jī)的轉(zhuǎn)速由定轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)差頻率確定。電機(jī)的定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是同步旋轉(zhuǎn)的，因此它又具 有類似同步電機(jī)的特性。
[0052]當(dāng)電機(jī)定子對(duì)稱三相繞組由頻率fi的電網(wǎng)供電時(shí)，氣隙中基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn) 速為m，滿足fl = nPm/60。轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)以轉(zhuǎn)速nr旋轉(zhuǎn)，而在轉(zhuǎn)子對(duì)稱三相繞組中施以 頻率為sfKs為轉(zhuǎn)差率）的變頻電源，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生三相對(duì)稱電流，它們產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁 勢(shì)^相對(duì)于轉(zhuǎn)子而言以轉(zhuǎn)差速度sm旋轉(zhuǎn)，相對(duì)于定子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子磁勢(shì)在氣隙中 建立的基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)(頻率為fi)，該電勢(shì)與外加至定子繞組 中的電源電壓共同作用形成三相對(duì)稱電流，由此產(chǎn)生的定子基波磁勢(shì)Fi同樣以同步轉(zhuǎn)速旋 轉(zhuǎn)。定轉(zhuǎn)子磁勢(shì)相對(duì)靜止，在氣隙中形成合成磁勢(shì)，該磁勢(shì)在氣隙中產(chǎn)生合成磁場(chǎng)Ψη， 分別與定轉(zhuǎn)子繞組交鏈，在繞組中分別感應(yīng)電勢(shì):頻率為sfi)。
[0053]實(shí)質(zhì)上，雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)與普通異步電機(jī)的工作原理是一致的。二者 的區(qū)別在于普通異步電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的頻率取決于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，由轉(zhuǎn)子短路條感應(yīng)電勢(shì)的頻 率決定，與轉(zhuǎn)差率有關(guān)，轉(zhuǎn)子電流本身的頻率不能自主地、人為地調(diào)整。而雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子繞 組的頻率由外加交流勵(lì)磁電源供電，其頻率可以隨之變化調(diào)節(jié)。因此，雙饋電機(jī)既具有異步 電機(jī)的工作原理，又具有同步電機(jī)的工作特性，是一種具有同步特性的特殊的異步電機(jī)。 [0054]采用雙饋管理模式，并應(yīng)用變速恒頻技術(shù)，可大范圍調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)能利用系數(shù)保 持在最佳值;能吸收和存儲(chǔ)陣風(fēng)能量，減少陣風(fēng)沖擊對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的疲勞損壞、機(jī)械應(yīng) 力和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，減小噪聲;還可控制有功功率和無(wú)功功率，改善電能質(zhì)量。
[0055] 實(shí)施例8:
[0056] 本實(shí)施例是在實(shí)施例1-5任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明，能夠利用成熟的嵌入式微控制技術(shù)進(jìn)行主控制器及機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器的硬件搭 載，并使得其處理能力更加快捷、穩(wěn)定，降低硬件成本，特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述機(jī)漿結(jié)構(gòu) 控制器及主控制器的主控芯片皆采用嵌入式處理器AT91RM9200。
[0057] AT91RM9200融合了ARM920T?ARM? Thumb於處理器；工作于180MHz時(shí)性能高達(dá) 200MIPS;存儲(chǔ)器管理單元具有16K字節(jié)的數(shù)據(jù)緩存，16K字節(jié)的指令緩存，寫(xiě)緩沖器;含有調(diào) 試信道的內(nèi)部仿真器；中等規(guī)模的嵌入式宏單元結(jié)構(gòu);低功耗:VDDC0RE電流為30.4mA、待機(jī) 模式電流為3.1mA;附加的嵌入式存儲(chǔ)器:SRAM為16K、ROM為128K;外部總線接口（EBI)，支持 SDRAM，靜態(tài)存儲(chǔ)器，Burst Flash，無(wú)縫連接的CompactFlash'SmartMedia?及NAND Flash; 10/100 Base-T型以太網(wǎng)卡接口具有獨(dú)立的媒體接口（Mil)或簡(jiǎn)化的獨(dú)立媒體接口 (RMII)，對(duì)于接收與發(fā)送有集成的28字節(jié)FIFO及專用的DMA通道;USB 2.0全速（12M比特/ 秒)主機(jī)雙端口；USB 2.0全速（12M比特/秒)器件端口；多媒體卡接口（MCI); 3個(gè)同步串行控 制器(SSC) ;4個(gè)通用同步/異步接收/發(fā)送器(USART);主機(jī)/從機(jī)串行外設(shè)接口（SPI);兩個(gè)3 通道16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器(TC);兩線接口（TWI);所有數(shù)字引腳的IEEE 1149.1 JTAG邊界掃描。 電源供應(yīng)采用：VDD⑶RE，VDD0SC及VDDPLL電壓為：1.65V~1.95V;VDDI0P(外設(shè)I/O)及 VDDI0M(存儲(chǔ)器 I/O)電壓為：1 · 65V~3 · 6V。
[0058] AT91RM9200是完全圍繞ARM920T ARM Thumb處理器構(gòu)建的系統(tǒng)。它有豐富的系統(tǒng) 與應(yīng)用外設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)的接口，從而為低功耗、低成本、高性能的計(jì)算機(jī)寬范圍應(yīng)用提供一個(gè)單 片解決方案。AT91RM9200包括一個(gè)高速片上SRAM工作區(qū)及一個(gè)低等待時(shí)間的外部總線接口 (EBI)，以完成應(yīng)用所要求的片外存儲(chǔ)器和內(nèi)部存儲(chǔ)器映射外設(shè)配置的無(wú)縫連接。EBI有同 步DRAM( SDRAM)、Burst Flash及靜態(tài)存儲(chǔ)器的控制器，并設(shè)計(jì)了專用電路以方便與 SmartMedia、CompactFlash及NAND Flash連接。高級(jí)中斷控制器(AIC)通過(guò)多向量，中斷源 優(yōu)先級(jí)劃分及縮短中斷處理傳輸時(shí)間來(lái)提高ARM920T處理器的中斷處理性能。外設(shè)數(shù)據(jù)控 制器(PDC)向所有的串行外設(shè)提供DMA通道，使其與片內(nèi)或片外存儲(chǔ)器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)不用經(jīng)過(guò) 處理器。這就減少了傳輸連續(xù)數(shù)據(jù)流時(shí)處理器的開(kāi)銷。包含雙指針的roc控制器極大的簡(jiǎn)化 了 AT91RM9200的緩沖器鏈接。并行ΙΑΚΡΙ0)控制器與作為通用數(shù)據(jù)的I/O復(fù)用外設(shè)輸入/輸 出口線，以最大程度上適應(yīng)器件的配置。每條口線上包含有一個(gè)輸入變化中斷、開(kāi)漏能力及 可編程上拉電阻。電源管理控制器(PMC)通過(guò)軟件控制有選擇的使能/禁用處理器及各種外 設(shè)來(lái)使系統(tǒng)的功耗保持最低。它用一個(gè)增強(qiáng)的時(shí)鐘產(chǎn)生器來(lái)提供包括慢時(shí)鐘(32kHz)在內(nèi) 的選定時(shí)鐘信號(hào)，以隨時(shí)優(yōu)化功耗與性能。AT91RM9200集成了許多標(biāo)準(zhǔn)接口，包括USB 2.0 全速主機(jī)和設(shè)備端口及與多數(shù)外設(shè)和在網(wǎng)絡(luò)層廣泛使用的10/100 Base-T以太網(wǎng)媒體訪問(wèn) 控制器(MAC)。此外，它還提供一系列符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的外設(shè)，可在音頻、電信、Flash卡紅外線 及智能卡中使用。為完善性能，AT91RM9200集成了包括JTAG-ICE、專門UART調(diào)試通道(DBGU) 及嵌入式的實(shí)時(shí)追蹤的一系列的調(diào)試功能。這些功能使得開(kāi)發(fā)、調(diào)試所有的應(yīng)用特別是受 實(shí)時(shí)性限制的應(yīng)用成為可能。
[0059] 實(shí)施例9:
[0060]本實(shí)施例是在實(shí)施例1-5任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的，為更好的實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明，能夠利用成熟的DSP技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)側(cè)變頻控制器和電機(jī)側(cè)變頻控制器的硬件搭 載，并使得其處理能力更加快捷、穩(wěn)定，降低硬件成本，特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述電網(wǎng)側(cè)變 頻控制器和電機(jī)側(cè)變頻控制器的主控制芯片皆采用TMS320F2812。
[0061 ] TMS320F2812數(shù)字信號(hào)處理器是針對(duì)數(shù)字控制所設(shè)計(jì)的DSP，整合了 DSP及微控制 器的最佳特性，主要使用在嵌入式控制應(yīng)用，針對(duì)應(yīng)用最佳化，并有效縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期， 核心支持全新CCS環(huán)境的C compiler，提供C語(yǔ)言中直接嵌入?yún)R編語(yǔ)言的程序開(kāi)發(fā)介面，可 在C語(yǔ)言的環(huán)境中搭配匯編語(yǔ)言來(lái)撰寫(xiě)程序。TMS320F2812 DSP核心支持特殊的IQ-math函 式庫(kù)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員可以使用便宜的定點(diǎn)數(shù)DSP來(lái)發(fā)展所需的浮點(diǎn)運(yùn)算算法。
[0062] TMS320F2812 DSP具有如下特性：
[0063] 1、高性能靜態(tài)CMOS制成技術(shù)：
[0064] 150MHz (6.67ns 周期時(shí)間），
[0065] 省電設(shè)計(jì)（1 · 8VCore，3 · 3VI/0)，
[0066] 3.3V快取可程序電壓；
[0067] 2、JTAG 掃描支持；
[0068] 3、高效能 32BitCPU:
[0069] 16x16和32x32MAC Operations，
[0070] 16xl6Dual MAC,
[0071] 哈佛總線結(jié)構(gòu)，
[0072] 快速中斷響應(yīng)，
[0073] 4M線性程序?qū)ぶ房臻g（LinearProgramAddressReach)，
[0074] 4M線性數(shù)據(jù)尋址空間（LinearDataAddressReach)，
[0075] TMS320F24X/LF240X 程序核心兼容；
[0076] 4、芯片上(On-Chip)的內(nèi)存：
[0077] 128Kxl6Flash(4個(gè)8Kxl6,6個(gè)16Kxl6)，
[0078] 1KX160TPR0M(單次可程序只讀存儲(chǔ)器），
[0079] L0和Ll:2組4Kxl6SARAM，
[0080] H0:1組8Kxl6SARAM，
[0081 ] M0和Ml:2組1Kx16SARAM共128Kxl6Flash，18Kxl6SARAM
[0082] 5、外部?jī)?nèi)存接口 ：
[0083]支持1M的外部?jī)?nèi)存，
[0084] 可程序的Wait States，
[0085] 可程序的Read/Write StrobeTi最小g，
[0086] 三個(gè)獨(dú)立的芯片選擇(Chip Selects);
[0087] 6、頻率與系統(tǒng)控制：
[0088] 支持動(dòng)態(tài)的相位鎖定模塊(PLL)比率變更，
[0089] On-Chip 振蕩器，
[0090]看門狗定時(shí)器模塊；
[0091] 7、三個(gè)外部中斷；
[0092]外圍中斷擴(kuò)展方塊(PIE)，支持45個(gè)外圍中斷 [0093] 8、128位保護(hù)密碼：
[0094] 保護(hù) Flash/ROM/OTP 及 L0/L1SARAM，
[0095] 9、防止韌體逆向工程；
[0096] 10、三個(gè)32位CPU Timer;
[0097] 11、電動(dòng)機(jī)控制外圍：
[0098] 兩個(gè)事件管理模塊(EVA，EVB)，
[0099] 與 240xADSP 相容；
[0100] 12、同步串行外圍接口 SPI模塊，
[0101 ]兩個(gè)異步串行通訊接口 SCI模塊，標(biāo)準(zhǔn)UART(3)eCAN(Enhanced Controller Area Network),
[0102] McBSP With SPI Mode；
[0103] 13、16個(gè)信道12位模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊(ADC)，
[0104] 2x8通道的輸入多任務(wù)，
[0105] 兩個(gè)獨(dú)立的取樣-保持(Sample-and-Hold)電路，
[0106] 可單一或同步轉(zhuǎn)換，
[0107] 快速的轉(zhuǎn)換率:80ns/12.5MSPS。
[0108] 本發(fā)明基于CAN BUS(CAN總線）的通信優(yōu)勢(shì)，利用總控模式將風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)的所有 發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制，并且在控制中采用CAN總線進(jìn)行通信，采用CAN總線模式能夠?qū)崟r(shí)快捷 的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸通信，將各種控制信號(hào)及時(shí)的分布到所要控制的目標(biāo)上時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)目標(biāo) 信號(hào)串?dāng)_的現(xiàn)象，有效提高整體控制效率及控制的穩(wěn)定性，并有效利用風(fēng)輪變速運(yùn)行與變 槳距調(diào)節(jié)技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)成的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的大小、 頻率及相位，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，可在很寬的風(fēng)速范圍內(nèi)保持近乎恒定的最佳葉尖速比， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)追求風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率。
[0109] 采用嵌入式微控制技術(shù)和DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合的硬件處理技術(shù)，能夠使 得所搭載的總控系統(tǒng)的處理能力更加快捷、穩(wěn)定，并有效降低硬件成本。
[0110]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依 據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括風(fēng)輪系 統(tǒng)、機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器、參數(shù)監(jiān)測(cè)電路、雙饋電機(jī)、主控系統(tǒng)、電網(wǎng)側(cè)變頻控制器、電機(jī)側(cè)變頻 控制器、人機(jī)交互界面和上位機(jī)風(fēng)電場(chǎng)控制中心，所述風(fēng)輪系統(tǒng)連接雙饋電機(jī)，所述雙饋電 機(jī)的轉(zhuǎn)軸上連接有電機(jī)側(cè)變頻控制器，所述雙饋電機(jī)發(fā)電輸出側(cè)通過(guò)變壓器與電網(wǎng)側(cè)變頻 控制器連接，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)電路連接風(fēng)輪系統(tǒng)，所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器連接風(fēng)輪系統(tǒng)，所述機(jī) 漿結(jié)構(gòu)控制器通過(guò)CAN BUS連接主控系統(tǒng)，所述主控系統(tǒng)通過(guò)CAN BUS連接電網(wǎng)側(cè)變頻控制 器，所述電機(jī)側(cè)變頻控制器通過(guò)CAN BUS連接主控系統(tǒng)，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)電路通過(guò)CAN BUS連 接主控系統(tǒng)，所述人機(jī)交互界面和上位機(jī)風(fēng)電場(chǎng)控制中心皆連接在主控系統(tǒng)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特 征在于:還包括過(guò)壓保護(hù)電路，所述過(guò)壓保護(hù)電路連接在雙饋電機(jī)上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特 征在于:所述風(fēng)輪系統(tǒng)包括葉輪、葉輪軸、齒輪箱和電機(jī)軸，所述葉輪軸一端連接葉輪，且葉 輪軸的另一端連接齒輪箱，所述齒輪箱的另一端連接電機(jī)軸，所述電機(jī)軸連接雙饋電機(jī)，所 述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器連接葉輪，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)電路分別連接葉輪、葉輪軸、齒輪箱和電機(jī)軸。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特 征在于:所述葉輪軸的軸速小于電機(jī)軸的軸速。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特 征在于:在所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器上設(shè)置有與CAN BUS連接的CAN接口，在所述電網(wǎng)側(cè)變頻控 制器上自帶有同CAN BUS連接的eCAN接口，在所述電機(jī)側(cè)變頻控制器上自帶有同CAN BUS連 接的eCAN接口，在所述主控系統(tǒng)上設(shè)置有同CAN BUS連接的CAN接口。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力 發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述人機(jī)交互界面內(nèi)設(shè)置有觸摸屏和/或LED屏鼠鍵套設(shè)備。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力 發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述雙饋電機(jī)采用雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力 發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)漿結(jié)構(gòu)控制器及主控制器的主控芯片皆采用嵌入式處理器 AT91RM9200。9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的采用雙饋管理模式且基于CAN總線控制的風(fēng)力 發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述電網(wǎng)側(cè)變頻控制器和電機(jī)側(cè)變頻控制器的主控制芯片皆采用 TMS320F2812。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK105867243SQ201610292548
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】李會(huì)玲
【申請(qǐng)人】成都君禾天成科技有限公司