变桨安装调试系统及其操作方法与流程

1.本发明涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种变桨安装调试系统及其操作方法。


背景技术：

2.风能是一种清洁而安全的能源,在自然界中可以不断生成并有规律得到补充,所以风能资源的特点十分明显,其开发利用的潜力巨大。变速恒频技术于20世纪90年代开始兴起。变速恒频风力发电机组风轮转速随着风速的变化而变化，可以更有效地利用风能，并且通过变速恒频技术可得到恒定频率的电能。但变速恒频风力机组仅通过电机自身调节要达到减小风速波动冲击的目的是很困难的，因为自然界中风速瞬息万变，特别是在额定风速以上工况，风力机有可能受到很大的静态或动态冲击。但是变桨风机不会产生此类情况，变桨距是指大型风力发电机安装在轮毂上的桨叶借助控制技术和动力系统改变节距角的大小从而改变桨叶气动特性，使桨叶和整机的受力状况大为改善。近年来，电动变桨距系统越来越多的应用到风力发电机组当中，直驱型风力发电机组为变桨距调节型风机，桨叶在运行期间，它会在风速变化的时候绕其径向轴转动。因此，在整个风速范围内可能具有几乎最佳的节距角和较低的切入风速，在高风速下，改变节距角以减少功角，从而减小了在桨叶上的气动力。这样就保证了叶轮输出功率不超过发电机的额定功率。
3.变桨距机构就是在风速大于额定风速时，依据风速的变化随时调节节距角,控制吸收的机械能，一方面保证获取最大的能量(与额定功率对应)，同时减少风力对风力机的冲击。在并网过程中，变桨距控制还可实现快速无冲击并网。变桨距控制系统与变速恒频技术相配合，最终提高了整个风力发电系统的发电效率和电能质量。
4.电动变桨距系统就是三个桨叶分别装有独立的电动变桨距系统，主要包括回转支撑，减速机装置和伺服电动机及其驱动器等。它提供给风力发电机组功率输出和足够的刹车制动能力，这样可以避免过载对风机的破坏。
5.风力发电机组安装调试的任务是将机组的各系统有机的结合在一起，协调一致，保证机组安全、长期、稳定、高效率的运行。风力发电机组变桨系统安装调试包括现场桨叶(叶片)的吊装，以及在发电设备的输电线路和电网断开的状态下，利用临时电源或备用电源，按设计和设备技术文件规定对设备进行调整、整定和一系列试验工作的过程。风电场安装调试应坚持安全第一、预防为主方针，风电场建设单位应对调试单位的调试方案、安全措施、组织措施等进行严格审查，并指定调试安全负责人负责调试工作的协调、管理和监督。变桨系统的安装调试必须遵守各系统的安全要求，特别是关于整机的安全要求，否则会有人身安全危险及风机的安全风险。安装调试者必须对风机的各系统的功能有相当的了解，必须由通过培训合格的人员进行，尤其是现场安装调试。这就使得变桨系统的安装调试依赖于对人员的培训和人员的熟练程度，人为因素较大会导致不能排除安全事故的风险，若安装调试人员业务不熟练、应急反应能力不足或受到外界因素干扰导致失误操作，会导致极大的生命财产损失。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种变桨安装调试系统及其操作方法，以解决现有的变桨系统的安装调试受到人为因素影响较大的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种变桨安装调试系统，包括：
8.多个位置传感器，其中每个位置传感器被配置为能够安装在变桨系统与桨叶的连接处以检测该桨叶的位置；
9.多个子控制器，其中每个子控制器被配置为执行下列动作：
10.根据该子控制器所对应的桨叶的位置，确定该桨叶是否处于操作使能位置；以及
11.若该桨叶处于操作使能位置，则向总控制器发送使能信号；
12.总控制器，被配置为根据使能信号对桨叶进行操作。
13.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，所述位置传感器包括：
14.第一位置传感器，被配置为能够安装在变桨系统与第一桨叶的连接处，其中第一位置传感器被配置为检测第一桨叶的节距角是否处于安全位置，并且若第一桨叶的节距角处于安全位置，则向第一子控制器发送安全位置信号；
15.第二位置传感器，被配置为能够安装在变桨系统与第二桨叶的连接处，其中第二位置传感器被配置为检测第二桨叶的节距角是否处于安全位置，并且若第二桨叶的节距角是否处于安全位置，则向第二子控制器发送安全位置信号；
16.第三位置传感器，被配置为能够安装在变桨系统与第三桨叶的连接处，其中第二位置传感器被配置为检测第三桨叶的节距角是否处于安全位置，并且若第三桨叶的节距角是否处于安全位置，则向第三子控制器发送安全位置信号。
17.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，
18.第一子控制器接收到第一位置传感器的安全位置信号后，向总控制器发送第一安全信号；
19.第二子控制器接收到第二位置传感器的安全位置信号后，向总控制器发送第二安全信号；
20.第三子控制器接收到第三位置传感器的安全位置信号后，向总控制器发送第三安全信号。
21.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，所述总控制器包括第一处理器、第二处理器及第三处理器，其中：
22.若第一处理器接收到第一安全信号，则产生第一使能信号，并分别向第二处理器及第三处理器发送第一使能信号；
23.若第二处理器接收到第二安全信号，则产生第二使能信号，并分别向第一处理器及第三处理器发送第二使能信号；
24.若第三处理器接收到第三安全信号，则产生第三使能信号，并分别向第一处理器及第二处理器发送第三使能信号。
25.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，所述总控制器包括第一控制器、第二控制器及第三控制器，其中：
26.若第一处理器能够同时接收到第二使能信号和第三使能信号，则第一控制器能够对第一桨叶进行吊装操作和上电操作，否则禁止对第一桨叶进行吊装操作和上电操作；
27.若第二处理器能够同时接收到第一使能信号和第三使能信号，则第二控制器能够对第二桨叶进行吊装操作和上电操作，否则禁止对第二桨叶进行吊装操作和上电操作；
28.若第三处理器能够同时接收到第一使能信号和第二使能信号，则第三控制器能够对第三桨叶进行吊装操作和上电操作，否则禁止对第三桨叶进行吊装操作和上电操作。
29.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，
30.当第一控制器对第一桨叶进行吊装操作和上电操作时，向第二处理器和第三处理器发送禁止操作信号；
31.当第二控制器对第二桨叶进行吊装操作和上电操作时，向第一处理器和第三处理器发送禁止操作信号；
32.当第三控制器对第三桨叶进行吊装操作和上电操作时，向第一处理器和第二处理器发送禁止操作信号。
33.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，
34.所述第一处理器接收到禁止操作信号时，第一控制器禁止对第一桨叶进行吊装操作和上电操作；
35.所述第二处理器接收到禁止操作信号时，第二控制器禁止对第二桨叶进行吊装操作和上电操作；
36.所述第三处理器接收到禁止操作信号时，第三控制器禁止对第三桨叶进行吊装操作和上电操作；
37.禁止操作信号的优先级高于第一使能信号、第二使能信号和第三使能信号。
38.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，
39.第一控制器对第一桨叶进行吊装操作后，向第一处理器发送吊装结束信号，第一处理器接收到吊装结束信号后，则第一控制器能够对第一桨叶进行上电操作；
40.第二控制器对第二桨叶进行吊装操作后，向第二处理器发送吊装结束信号，第二处理器接收到吊装结束信号后，则第二控制器能够对第二桨叶进行上电操作；
41.第三控制器对第三桨叶进行吊装操作后，向第三处理器发送吊装结束信号，第三处理器接收到吊装结束信号后，则第三控制器能够对第三桨叶进行上电操作。
42.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，所述总控制器还包括抗涡激处理器和抗涡激控制器，其中：
43.第一控制器对第一桨叶进行上电操作后，向抗涡激处理器发送第一上电结束信号；
44.第二控制器对第二桨叶进行上电操作后，向抗涡激处理器发送第二上电结束信号；
45.第三控制器对第三桨叶进行上电操作后，向抗涡激处理器发送第三上电结束信号；
46.若抗涡激处理器同时接收到第一上电结束信号、第二上电结束信号和第三上电结束信号，则抗涡激控制器能够同时对第一桨叶、第二桨叶和第三桨叶同时进行抗涡激位置操作。
47.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，所述吊装操作包括：将第一桨叶、第二桨叶或第三桨叶吊起直至位置能够与变桨系统对接，然后将第一桨叶、第二桨叶或第三桨叶
与变桨系统进行连接；
48.所述上电操作包括：将变桨系统进行上电，然后驱动变桨系统带动第一桨叶、第二桨叶或第三桨叶转动，调节第一桨叶、第二桨叶或第三桨叶的节距角；
49.所述抗涡激位置操作包括：驱动变桨系统带动第一桨叶、第二桨叶和第三桨叶转动，以将第一桨叶、第二桨叶和第三桨叶的节距角均调节至抗涡激位置。
50.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，所述位置传感器包括：
51.第四位置传感器，被配置为安装在变桨系统与第一桨叶的连接处，以检测第一桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，以及
52.若第一桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，则向第一子控制器发送抗涡激位置信号；
53.第五位置传感器，被配置为安装在变桨系统与第二桨叶的连接处，以检测第二桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，以及
54.若第二桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，则向第二子控制器发送抗涡激位置信号；
55.第六位置传感器，被配置为安装在变桨系统与第三桨叶的连接处，以检测第三桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，以及
56.若第三桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，则向第三子控制器发送抗涡激位置信号。
57.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，
58.第一子控制器接收到第四位置传感器的抗涡激位置信号后，向抗涡激处理器发送第一抗涡激信号；
59.第二子控制器接收到第五位置传感器的抗涡激位置信号后，向抗涡激处理器发送第二抗涡激信号；
60.第三子控制器接收到第六位置传感器的抗涡激位置信号后，向抗涡激处理器发送第三抗涡激信号。
61.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，若抗涡激处理器能够同时接收到第一抗涡激信号、第二抗涡激信号和第三抗涡激信号，则抗涡激处理器产生安装调试结束信号。
62.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，还包括操作面板，其中操作面板包括：
63.第一信号显示装置，被配置为第一处理器接收到第一安全信号时显示第一显示信号，第一处理器能够同时接收到第二使能信号和第三使能信号显示第二显示信号，第一处理器接收到禁止操作信号时显示第三显示信号，抗涡激处理器接收到第一抗涡激信号显示第四显示信号；
64.第二信号显示装置，被配置为第二处理器接收到第二安全信号时显示第一显示信号，第二处理器能够同时接收到第一使能信号和第三使能信号显示第二显示信号，第二处理器接收到禁止操作信号时显示第三显示信号，抗涡激处理器接收到第二抗涡激信号显示第四显示信号；
65.第三信号显示装置，被配置为第三处理器接收到第三安全信号时显示第一显示信号，第三处理器能够同时接收到第一使能信号和第二使能信号显示第二显示信号，第三处理器接收到禁止操作信号时显示第三显示信号，抗涡激处理器接收到第三抗涡激信号显示
第四显示信号。
66.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，操作面板还包括第一挡位、第二挡位、第三挡位、吊装按钮和上电按钮，其中：
67.若指针处于第一挡位，则按下吊装按钮或上电按钮时，对第一桨叶进行吊装操作或上电操作；
68.若指针处于第二挡位，则按下吊装按钮或上电按钮时，对第二桨叶进行吊装操作或上电操作；
69.若指针处于第三挡位，则按下吊装按钮或上电按钮时，对第三桨叶进行吊装操作或上电操作。
70.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，吊装按钮在常规情况下被锁定；
71.若指针处于第一挡位且第一处理器同时接收到第二使能信号和第三使能信号，则吊装按钮被解锁，以使其能够被按下；
72.若指针处于第二挡位且第二处理器同时接收到第一使能信号和第三使能信号，则吊装按钮被解锁，以使其能够被按下；
73.若指针处于第三挡位且第三处理器同时接收到第一使能信号和第二使能信号，则吊装按钮被解锁，以使其能够被按下。
74.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，上电按钮在常规情况下被锁定；
75.若指针处于第一挡位且第一处理器同时接收到第二使能信号和第三使能信号，则上电按钮被解锁，以使其能够被按下；
76.若指针处于第二挡位且第二处理器同时接收到第一使能信号和第三使能信号，则上电按钮被解锁，以使其能够被按下；
77.若指针处于第三挡位且第三处理器同时接收到第一使能信号和第二使能信号，则上电按钮被解锁，以使其能够被按下。
78.可选的，在所述的变桨安装调试系统中，操作面板还包括抗涡激按钮，其中：
79.抗涡激按钮在常规情况下被锁定；
80.若抗涡激处理器同时接收到第一上电结束信号、第二上电结束信号和第三上电结束信号，则对抗涡激按钮进行解锁，以使其能够被按下；
81.抗涡激按钮被按下后生成抗涡激操作信号，抗涡激控制器根据抗涡激操作信号对第一桨叶、第二桨叶和第三桨叶同时进行抗涡激位置操作。
82.本发明还提供一种变桨安装调试系统的操作方法，包括：
83.将多个位置传感器中的每个位置传感器安装在变桨系统与一个桨叶的连接处；
84.每个位置传感器检测其所对应的桨叶的位置，以及
85.每个位置传感器将其所对应的桨叶的位置检测结果发送至该桨叶对应的子控制器；
86.多个子控制器中的每个子控制器根据其所对应的桨叶的位置检测结果，判断该桨叶是否处于操作使能位置；
87.若该桨叶处于操作使能位置，则向总控制器发送使能信号；
88.总控制器根据使能信号对桨叶进行操作。
89.可选的，在所述的变桨安装调试系统的操作方法中，还包括：
90.通过总控制器将三个桨叶中的至少两个桨叶对应的节距角调节至安全位置；
91.对一个桨叶进行吊装操作，在吊装过程中，通过位置传感器获取位置检测结果，保证另外两个桨叶的节距角处于安全位置；
92.完成一个桨叶的吊装操作后，对该桨叶进行上电操作，在上电过程中，通过位置传感器获取位置检测结果，保证另外两个桨叶的节距角处于安全位置。
93.可选的，在所述的变桨安装调试系统的操作方法中，还包括：
94.依次完成三个桨叶的吊装操作和上电操作，当其中一个桨叶进行吊装操作或上电操作时，另外两个桨叶禁止任何操作；
95.通过总控制器将三个桨叶的节距角同时调节至抗涡激位置，通过位置传感器获取位置检测结果，保证三个桨叶的节距角均处于抗涡激位置；
96.对三个桨叶进行断电。
97.在本发明提供的变桨安装调试系统及其操作方法中，通过每个位置传感器检测各个桨叶的位置，每个子控制器判断各个桨叶是否处于操作使能位置，若某桨叶处于操作使能位置，则总控制器根据使能信号对该桨叶进行操作，本发明实现了将现有技术中由人工判断来操作桨叶，转换为传感器、子控制器和总控制器一整套智能判断系统，更加安全可靠。
98.本发明将行业内组风轮，静调工作的无序、可并行、无防呆等状态通过防误锁具转变为串行、有序、可控的安全状态。
附图说明
99.图1是本发明一实施例变桨安装调试系统示意图；
100.图2是本发明一实施例变桨安装调试系统的操作面板示意图；
101.图中所示：100
‑
总控制器；201
‑
第一子控制器；202
‑
第二子控制器；203
‑
第三子控制器；301
‑
第一位置传感器；302
‑
第二位置传感器；303
‑
第三位置传感器；304
‑
第四位置传感器；305
‑
第五位置传感器；306
‑
第六位置传感器。
具体实施方式
102.下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本发明。应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
103.在本发明中，除非特别指出，“布置在
…
上”、“布置在
…
上方”以及“布置在
…
之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在
…
上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在
…
下或下方”，反之亦然。
104.在本发明中，各实施例仅仅旨在说明本发明的方案，而不应被理解为限制性的。
105.在本发明中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
106.在此还应当指出，在本发明的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本发明的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外，除非另行说明，本发明的不同实施例中的特征可以相互
组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本技术的公开范围或记载范围。
107.在此还应当指出，在本发明的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本发明中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
108.另外，本发明的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。
109.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的变桨安装调试系统及其操作方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
110.另外，除非另行说明，本发明的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本技术的公开范围或记载范围。
111.本发明的核心思想在于提供一种变桨安装调试系统及其操作方法，以解决现有的变桨系统的安装调试受到人为因素影响较大的问题。
112.为实现上述思想，本发明提供了一种变桨安装调试系统及其操作方法，包括：多个位置传感器，其中每个位置传感器被配置为安装在变桨系统与一个桨叶的连接处，以检测该桨叶的位置，以及将该桨叶的位置检测结果发送至该桨叶对应的子控制器；多个子控制器，其中每个子控制器被配置为根据其所对应的桨叶的位置检测结果，判断该桨叶是否处于操作使能位置，以及若该桨叶处于操作使能位置，则向总控制器发送使能信号；总控制器，被配置为根据使能信号对桨叶进行操作。
113.本发明的实施例提供一种变桨安装调试系统，如图1所示，包括：多个位置传感器(301～306)，其中每个位置传感器被配置为安装在变桨系统与一个桨叶的连接处，以检测该桨叶的位置，以及将该桨叶的位置检测结果发送至该桨叶对应的子控制器(201～203)；多个子控制器，其中每个子控制器被配置为根据其所对应的桨叶的位置检测结果，判断该桨叶是否处于操作使能位置，以及若该桨叶处于操作使能位置，则向总控制器100发送使能信号；总控制器100，被配置为根据使能信号对桨叶进行操作。
114.从流体的角度来分析，任何非流线型物体，在一定的恒定流速下，都会在物体两侧交替地产生脱离结构物表面的旋涡，所述的漩涡构成了涡激振动效应。在风机塔筒安装过程中，由于风机塔筒外壁呈光滑的柱状，因此各塔筒段均会产生较为强烈的涡激振动效应，使得塔筒段会产生位移、甚至脱落，会在塔筒安装过程中产生较为严重的危险隐患。模拟显示，某140m塔架1分钟涡激振动消耗的寿命相当于4天正常运行消耗的寿命，也就是累积涡激振动约30小时就会发生疲劳破坏！如果实际运行过程中风速达到临界风速范围内，就可能发生危险！在桨叶吊装至变桨系统上，以及连接变桨系统上电调试时，如果不保证桨叶的节距角，可能导致涡激效应，造成事故。尤其是正在吊装的桨叶还没有与变桨系统连接，无法保证节距角的调节，若此时另外两个桨叶也处于较危险的位置，则很容易造成涡激效应，现有的情况下，一般靠人工判断桨叶的节距角来避免事故的发生，但风机桨叶的整个安装
调试过程很复杂，流程繁杂，不熟练或注意力不集中的人员很容易多个流程并行或无序，甚至忽视风险。
115.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，所述位置传感器包括：第一位置传感器301，被配置为安装在变桨系统与第一桨叶的连接处，以检测第一桨叶的节距角是否处于安全位置，以及若第一桨叶的节距角是否处于安全位置，则向第一子控制器201发送安全位置信号；第二位置传感器302，被配置为安装在变桨系统与第二桨叶的连接处，以检测第二桨叶的节距角是否处于安全位置，以及若第二桨叶的节距角是否处于安全位置，则向第二子控制器202发送安全位置信号；第三位置传感器303，被配置为安装在变桨系统与第三桨叶的连接处，以检测第三桨叶的节距角是否处于安全位置，以及若第三桨叶的节距角是否处于安全位置，则向第三子控制器203发送安全位置信号。三个传感器分别检测三个桨叶是否处于安全位置。
116.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，所述位置传感器包括：第一子控制器201接收到第一位置传感器301的安全位置信号后，向总控制器100发送第一安全信号；第二子控制器202接收到第二位置传感器302的安全位置信号后，向总控制器100发送第二安全信号；第三子控制器203接收到第三位置传感器303的安全位置信号后，向总控制器100发送第三安全信号。三个子控制器分别对应三个桨叶的检测，可以很好的区分三个桨叶的不同状态，并针对三个桨叶不能同时操作的功能，分别进行安全位置信号的发送。
117.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，所述总控制器100包括第一处理器、第二处理器及第三处理器，其中：若第一处理器接收到第一安全信号，则产生第一使能信号，并分别向第二处理器及第三处理器发送第一使能信号；若第二处理器接收到第二安全信号，则产生第二使能信号，并分别向第一处理器及第三处理器发送第二使能信号；若第三处理器接收到第三安全信号，则产生第三使能信号，并分别向第一处理器及第二处理器发送第三使能信号。即当对某个桨叶进行操作时，要确保其他两个桨叶处于安全位置，因此需要向其他两个处理器发送使能信号。
118.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，所述总控制器100包括第一控制器、第二控制器及第三控制器，其中：若第一处理器能够同时接收到第二使能信号和第三使能信号，则第一控制器能够对第一桨叶进行吊装操作和上电操作，否则禁止对第一桨叶进行吊装操作和上电操作；若第二处理器能够同时接收到第一使能信号和第三使能信号，则第二控制器能够对第二桨叶进行吊装操作和上电操作，否则禁止对第二桨叶进行吊装操作和上电操作；若第三处理器能够同时接收到第一使能信号和第二使能信号，则第三控制器能够对第三桨叶进行吊装操作和上电操作，否则禁止对第三桨叶进行吊装操作和上电操作。即当对某个桨叶进行操作时，要确保其他两个桨叶处于安全位置。
119.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，当第一控制器对第一桨叶进行吊装操作和上电操作时，向第二处理器和第三处理器发送禁止操作信号；当第二控制器对第二桨叶进行吊装操作和上电操作时，向第一处理器和第三处理器发送禁止操作信号；当第三控制器对第三桨叶进行吊装操作和上电操作时，向第一处理器和第二处理器发送禁止操作信号。在所述的变桨安装调试系统中，所述第一处理器接收到禁止操作信号时，第一控制器禁止对第一桨叶进行吊装操作和上电操作；所述第二处理器接收到禁止操作信号时，第二控制器禁止对第二桨叶进行吊装操作和上电操作；所述第三处理器接收到
禁止操作信号时，第三控制器禁止对第三桨叶进行吊装操作和上电操作；禁止操作信号的优先级高于第一使能信号、第二使能信号和第三使能信号。当对某个桨叶进行操作时，另外两个桨叶不能进行任何操作，否则可能会改变其位于安全位置的状态，导致涡激效应。
120.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，第一控制器对第一桨叶进行吊装操作后，向第一处理器发送吊装结束信号，第一处理器接收到吊装结束信号后，则第一控制器能够对第一桨叶进行上电操作；第二控制器对第二桨叶进行吊装操作后，向第二处理器发送吊装结束信号，第二处理器接收到吊装结束信号后，则第二控制器能够对第二桨叶进行上电操作；第三控制器对第三桨叶进行吊装操作后，向第三处理器发送吊装结束信号，第三处理器接收到吊装结束信号后，则第三控制器能够对第三桨叶进行上电操作。即对一个桨叶进行的吊装操作完成后，才能进行上电操作，这里还是要确保另外两个桨叶都位于安全位置，即第一处理器接收到吊装结束信号的同时，还需要持续的接收到第二使能信号和第三使能信号，且没有接收到禁止操作信号，上述条件满足才能对第一桨叶进行上电操作。上电操作也是排他性的，当一个桨叶进行时，另外两个桨叶要保持原来的安全位置不变。
121.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，所述总控制器100还包括抗涡激处理器和抗涡激控制器，其中：第一控制器对第一桨叶进行上电操作后，向抗涡激处理器发送第一上电结束信号；第二控制器对第二桨叶进行上电操作后，向抗涡激处理器发送第二上电结束信号；第三控制器对第三桨叶进行上电操作后，向抗涡激处理器发送第三上电结束信号；若抗涡激处理器同时接收到第一上电结束信号、第二上电结束信号和第三上电结束信号，则抗涡激控制器能够同时对第一桨叶、第二桨叶和第三桨叶同时进行抗涡激位置操作。三个桨叶的吊装操作和上电操作全部完成后，一键进入抗涡激操作，安全简单可靠。
122.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，所述吊装操作包括：将第一桨叶、第二桨叶或第三桨叶吊起直至位置能够与变桨系统对接，然后将第一桨叶、第二桨叶或第三桨叶与变桨系统进行连接；所述上电操作包括：将变桨系统进行上电，然后驱动变桨系统带动第一桨叶、第二桨叶或第三桨叶转动，调节第一桨叶、第二桨叶或第三桨叶的节距角；所述抗涡激位置操作包括：驱动变桨系统带动第一桨叶、第二桨叶和第三桨叶转动，以将第一桨叶、第二桨叶和第三桨叶的节距角均调节至抗涡激位置。
123.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，所述位置传感器包括：第四位置传感器304，被配置为安装在变桨系统与第一桨叶的连接处，以检测第一桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，以及若第一桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，则向第一子控制器201发送抗涡激位置信号；第五位置传感器305，被配置为安装在变桨系统与第二桨叶的连接处，以检测第二桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，以及若第二桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，则向第二子控制器202发送抗涡激位置信号；第六位置传感器306，被配置为安装在变桨系统与第三桨叶的连接处，以检测第三桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，以及若第三桨叶的节距角是否处于抗涡激位置，则向第三子控制器203发送抗涡激位置信号。上述传感器都是在检测三个桨叶的节距角是否调节至抗涡激位置，以保证调节到位。
124.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，第一子控制器201接收到第四位置传感器304的抗涡激位置信号后，向抗涡激处理器发送第一抗涡激信号；第二子
控制器202接收到第五位置传感器305的抗涡激位置信号后，向抗涡激处理器发送第二抗涡激信号；第三子控制器203接收到第六位置传感器306的抗涡激位置信号后，向抗涡激处理器发送第三抗涡激信号。在所述的变桨安装调试系统中，若抗涡激处理器能够同时接收到第一抗涡激信号、第二抗涡激信号和第三抗涡激信号，则抗涡激处理器产生安装调试结束信号。至此整个安装调试工作结束，操作人员可以一目了然的收到信号。整个安装调试过程环环相扣，由于三个桨叶之间的禁止操作信号的互斥，以及吊装结束信号、上电结束信号等信号具有单向顺序，无法并行操作，使得过程更加有序可靠，具有防呆的功能，避免了人工的误操作风险。
125.为了使得变桨安装调试系统的操作更加简单，在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，还包括操作面板，其中操作面板包括：第一信号显示装置401，被配置为第一处理器接收到第一安全信号时显示第一显示信号，第一处理器能够同时接收到第二使能信号和第三使能信号显示第二显示信号，第一处理器接收到禁止操作信号时显示第三显示信号，抗涡激处理器接收到第一抗涡激信号显示第四显示信号；第二信号显示装置401，被配置为第二处理器接收到第二安全信号时显示第一显示信号，第二处理器能够同时接收到第一使能信号和第三使能信号显示第二显示信号，第二处理器接收到禁止操作信号时显示第三显示信号，抗涡激处理器接收到第二抗涡激信号显示第四显示信号；第三信号显示装置401，被配置为第三处理器接收到第三安全信号时显示第一显示信号，第三处理器能够同时接收到第一使能信号和第二使能信号显示第二显示信号，第三处理器接收到禁止操作信号时显示第三显示信号，抗涡激处理器接收到第三抗涡激信号显示第四显示信号。例如设置三个led灯，第一显示信号是蓝色，第二显示信号是黄色，第三显示信号是红色，第四显示信号是绿色等。使得操作者对能否操作、以及下一步如何操作一目了然。
126.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，操作面板还包括第一挡位501、第二挡位501、第三挡位501、吊装按钮和上电按钮，其中：若指针处于第一挡位，则按下吊装按钮或上电按钮时，对第一桨叶进行吊装操作或上电操作；若指针处于第二挡位，则按下吊装按钮或上电按钮时，对第二桨叶进行吊装操作或上电操作；若指针处于第三挡位，则按下吊装按钮或上电按钮时，对第三桨叶进行吊装操作或上电操作。
127.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，吊装按钮在常规情况下被锁定；若指针处于第一挡位且第一处理器同时接收到第二使能信号和第三使能信号，则吊装按钮被解锁，以使其能够被按下；若指针处于第二挡位且第二处理器同时接收到第一使能信号和第三使能信号，则吊装按钮被解锁，以使其能够被按下；若指针处于第三挡位且第三处理器同时接收到第一使能信号和第二使能信号，则吊装按钮被解锁，以使其能够被按下。
128.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，上电按钮在常规情况下被锁定；若指针处于第一挡位且第一处理器同时接收到第二使能信号和第三使能信号，则上电按钮被解锁，以使其能够被按下；若指针处于第二挡位且第二处理器同时接收到第一使能信号和第三使能信号，则上电按钮被解锁，以使其能够被按下；若指针处于第三挡位且第三处理器同时接收到第一使能信号和第二使能信号，则上电按钮被解锁，以使其能够被按下。
129.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统中，操作面板还包括抗涡
激按钮，其中：抗涡激按钮在常规情况下被锁定；若抗涡激处理器同时接收到第一上电结束信号、第二上电结束信号和第三上电结束信号，则对抗涡激按钮进行解锁，以使其能够被按下；抗涡激按钮被按下后生成抗涡激操作信号，抗涡激控制器根据抗涡激操作信号对第一桨叶、第二桨叶和第三桨叶同时进行抗涡激位置操作。
130.本发明还提供一种变桨安装调试系统的操作方法，包括：将多个位置传感器中的每个位置传感器安装在变桨系统与一个桨叶的连接处；每个位置传感器检测其所对应的桨叶的位置，以及每个位置传感器将其所对应的桨叶的位置检测结果发送至该桨叶对应的子控制器；多个子控制器中的每个子控制器根据其所对应的桨叶的位置检测结果，判断该桨叶是否处于操作使能位置；若该桨叶处于操作使能位置，则向总控制器100发送使能信号；总控制器100根据使能信号对桨叶进行操作。
131.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统的操作方法中，还包括：通过总控制器100将三个桨叶中的至少两个桨叶对应的节距角调节至安全位置；对一个桨叶进行吊装操作，在吊装过程中，通过位置传感器获取位置检测结果，保证另外两个桨叶的节距角处于安全位置；完成一个桨叶的吊装操作后，对该桨叶进行上电操作，在上电过程中，通过位置传感器获取位置检测结果，保证另外两个桨叶的节距角处于安全位置。
132.在本发明的一个实施例中，在所述的变桨安装调试系统的操作方法中，还包括：依次完成三个桨叶的吊装操作和上电操作，当其中一个桨叶进行吊装操作或上电操作时，另外两个桨叶禁止任何操作；通过总控制器100将三个桨叶的节距角同时调节至抗涡激位置，通过位置传感器获取位置检测结果，保证三个桨叶的节距角均处于抗涡激位置；对三个桨叶进行断电。
133.在本发明提供的变桨安装调试系统及其操作方法中，通过每个位置传感器检测各个桨叶的位置，每个子控制器判断各个桨叶是否处于操作使能位置，若某桨叶处于操作使能位置，则总控制器100根据使能信号对该桨叶进行操作，本发明实现了将现有技术中由人工判断来操作桨叶，转换为传感器、子控制器和总控制器100一整套智能判断系统，更加安全可靠。
134.本发明将行业内组风轮，静调工作的无序、可并行、无防呆等状态通过防误锁具转变为串行、有序、可控的安全状态。
135.在本发明提供的变桨安装调试系统中，子控制器与变桨系统的连接关系包括：三套蓄电池和轴控制盒(容置子控制器)以及伺服电机和减速机放置于轮毂处，每个桨叶一套，一个总电气开关盒放置在轮毂和机舱连接处，整个系统的通讯总线和电缆靠滑环与机舱的总控制器连接。总控制器与轮毂内的轴控制盒通过现场总线通讯，达到控制三个独立的变桨距装置的目的。电动变桨系统采用三个桨叶分别带有独立的电驱动变桨距系统，机械部分包括回转支承，减速机和传动等。减速机固定在轮毂上，回转支承的内环安装在桨叶上，桨叶轴承的外环固定在轮毂上。当电驱动变桨系统上电后，伺服电动机带动减速机的输出轴小齿轮旋转，而且小齿轮与回转支承的内环啮合，从而带动回转支承的内环与桨叶一起旋转，实现了改变节距角的目的。
136.在整个调试过程完成后，总控制器根据风速，发电机功率和转速等，把命令值发送到电动变桨系统，并且电动变桨系统把实际值和运行状况反馈到总控制器。电动变桨系统必须满足能够快速响应总控制器的命令，有独立工作的变桨系统，高性能的同步机制，安全
可靠等的要求。变桨控制系统使桨叶的角度在一定范围(0度～90度)变化，以便调节输出功率，避免了定桨距机组在确定攻角后，有可能夏季发电低，而冬季又超发的问题。在低风速段，功率得到优化，能更好的将风能转化电能。
137.另外，本发明的变桨安装调试系统的操作方法还可以用于风机处于维护状态时，提供手动变桨及其它安全维护及检修的功能。当电网电压掉电时，由备电电源提供电气系统工作电压，主要完成顺桨功能。轴柜变桨调节方式应分为自动/手动两种模式，自动/手动模式设置通过两位置开关实现，手动模式正、反向调节及停止设置通过三位置开关实现。当风机处于维护状态且变桨调节处于手动模式时，可以实现每个桨叶单独变桨，但每次只能有一个轴柜可以通过相应控制开关，使变桨电机在正、反方向旋转来调节节距角；其它两个桨叶节距角必须处于90
°
位置，否则手动变桨功能失效。
138.轴柜上应设置一个控制开关，当风机处于维护状态且人员需要进入轮毂对变桨系统进行维护与检修时，该控制开关应断开，变桨电机刹车抱闸，逆变器的控制电源断电，以保证节距角停留在某一固定位置，直到该控制开关重新闭合后，节距角才可以改变。除此之外，该控制开关应一直处于闭合状态。将每个桨叶配置的两个encoder采集到的节距角信号进行比较，当角度偏差小于2
°
时，才允许plc在需要时，对桨叶节距角进行调节；否则，只要该桨叶节距角小于90，都会以7度每秒的速度朝90
°
方向顺桨，其余桨叶的顺桨由软件控制完成。所有桨叶在91
°
位置各安装一个限位开关，在0
°
方向均不安装限位开关，桨叶当前节距角是否小于0
°
，由两个encoder传感器测量结果经过换算确定。轴柜变桨调节方式处于自动位置，当下列任何一种情况发生，出故障轴柜的硬件系统应保证相应桨叶以7
°
每秒的速度朝90
°
方向顺桨，未受影响的轴柜，其桨叶顺桨由软件控制完成。
139.任意轴柜内的dp从站与plc主站之间的通讯总线出现故障，由叶轮过速、振动开关、topbox急停按钮、变流柜急停按钮、偏航限位开关串联组成的风机安全链以及与安全链串联的两个叶轮锁定信号断开(24vdc信号)，无论任何一个encoder出现故障，还是同一桨叶的两个encoder测量结果偏差超过规定的门限值；任何桨叶节距角在变桨过程中小于
‑2°
；构成安全链、释放回路中的硬件系统出现故障；对于三相交流异步变桨电机，其逆变器控制电路应提供开环频率控制u/f、闭环空间矢量控制两种调速方式，默认设置为闭环空间矢量控制，当速度传感器损坏时，逆变器控制电路应立即将调速方式切换至开环频率控制u/f模式，并使对应桨叶以7度每秒的速度朝90
°
方向顺桨，其余桨叶则由软件来控制顺桨；在风机变桨过程中，应依次启动三个变桨电机，以防止三个变桨电机同时启动时，造成滑环过载；轴柜内所有冷却风扇的启、停，应受软件控制；电网电压是否掉电，应优先选择直接判断方式，其次选择通过备电电源电压的判断方式。轴柜应提供控制接口，以方便对备电电源性能，主要是指电网电压掉电情况下性能进行测试；轴柜应提供控制接口，以方便对轴柜内逆变器调速模式切换。
140.位置传感器可以是旋转编码器，增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)，在接合数字电路特别是单片机后，增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和优势。
141.每个桨叶配置的两个编码器，应保证其对桨叶节距角测量精度达到0.01
°
，轴柜内应有相应模块，用于显示桨叶当前节距角，以保证手动变桨模式下节距角不会超过91
°
限位
开关位置，轴柜变桨调节方式处于自动模式下，若风机在顺桨的过程中节距角超过了91
°
限位开关的位置，此时可以将风机切换至维护状态，并通过轴柜内的变桨方式，将节距角调回90
°
位置，轴柜变桨调节方式处于自动模式下，预防节距角超过限位开关的措施，91
°
限位开关，到达限位开关时，变桨电机刹车抱闸，轴柜逆变器的释放信号及变桨速度命令无效，同样会使变桨电机静止。
142.综上，上述实施例对变桨安装调试系统及其操作方法的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
143.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
144.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。