一种风力发电机组集成式控制方法及控制系统与流程

技术特征：
1.一种风力发电机组集成式控制方法，其特征在于，包括以下步骤：将主控系统、变桨系统和变流器控制部分整合成集成式电控系统，以用于实现风电机组的全部控制功能；采用pcb电路板，构建以fpga（现场可编程门阵列） dsp（数字信号处理器） arm（高级精简指令集处理器）为架构的集成式电控系统核心，以用于实现所述集成式电控系统的通讯拓扑；其中，fpga主要用来进行逻辑运算、并行到串行转换的数据预处理，dsp主要用来进行数据运算，arm主要用来进行事务管理、上位机及外围交互接口的设计。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组集成式控制方法，其特征在于，所述将主控系统、变桨系统和变流器控制部分整合成集成式电控系统，包括：将所述主控系统和变流器控制部分整合成塔基集成式电控系统，并使所述塔基集成式电控系统布置于塔基变流器柜内；将所述变桨系统整合为机舱集成式电控系统，并使所述机舱集成式电控系统布置于机舱控制柜内；其中，所述塔基集成式电控系统包含有风电机组的功率单元和塔基配电单元；所述机舱集成式电控系统包含有风电机组的核心控制单元、变桨控制单元和机舱外设采集控制单元。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组集成式控制方法，其特征在于，所述将主控系统、变桨系统和变流器控制部分整合成集成式电控系统，包括：将所述集成式电控系统布置于机舱控制柜内；其中，所述集成式电控系统包含有风电机组的功率单元、塔基配电单元、核心控制单元、变桨控制单元和机舱外设采集控制单元。4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组集成式控制方法，其特征在于，包括：将用于接入电网的升压变压器设置于机舱内。5.一种风力发电机组集成式控制系统，其特征在于，包括集成式电控系统和集成式电控系统核心；所述集成式电控系统包括主控系统、变桨系统和变流器控制部分，以用于实现风电机组的全部控制功能；所述集成式电控系统核心包括如下架构形式：fpga（现场可编程门阵列） dsp（数字信号处理器） arm（高级精简指令集处理器），以用于实现所述集成式电控系统的通讯拓扑；其中，fpga主要用来进行逻辑运算、并行到串行转换的数据预处理，dsp主要用来进行数据运算，arm主要用来进行事务管理、上位机及外围交互接口的设计。6.根据权利要求5所述的一种风力发电机组集成式控制系统，其特征在于，所述集成式电控系统包括布置于塔基变流器柜内的塔基集成式电控系统和布置于机舱控制柜内的机舱集成式电控系统；所述塔基集成式电控系统由主控系统和变流器控制部分整合而成，包含有风电机组的功率单元和塔基配电单元；所述机舱集成式电控系统包含有风电机组的核心控制单元、变桨控制单元和机舱外设采集控制单元。7.根据权利要求5所述的一种风力发电机组集成式控制系统，其特征在于，所述集成式电控系统布置于机舱控制柜内，包含有风电机组的功率单元、塔基配电单元、核心控制单元、变桨控制单元和机舱外设采集控制单元。8.根据权利要求7所述的一种风力发电机组集成式控制系统，其特征在于，所述机舱内还设有用于接入电网的升压变压器。

技术总结
本发明提供的一种风力发电机组集成式控制方法，将主控系统、变桨系统和变流器控制部分整合成集成式电控系统，以实现风电机组的全部控制功能；同时采用PCB电路板，构建以FPGA（现场可编程门阵列） DSP（数字信号处理器） ARM（高级精简指令集处理器）为架构的集成式电控系统核心，以实现所述集成式电控系统的通讯拓扑。采用本控制方法布设的集成式控制系统，构建FPGA DSP ARM的控制中心结构形式，采用PCB电路板形式替代PLC，大幅降低控制器成本；空间布置更简洁，将分散独立的电控系统设备集成整合，减少了电控设备柜体数量，设备器件利用率高；电路拓扑更简单，将部分原本需要在外部交互的接口、信号变为了内部交互，接口非常简单，降低故障率、提升可靠性。提升可靠性。提升可靠性。


技术研发人员：张朝远 王世均 杜炜 刘杰 柯余东 张凯 李炼 汪航 狄科宏
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/1/4