一種風電機組通訊系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種風電機組通訊系統，該系統包括：風機主控制器、變槳控制器、主通訊通道和冗余通訊通道；其中，風機主控制器通過主通訊通道和冗余通訊通道交替與變槳控制器建立通訊連接，進行數據交互。本實用新型通過主冗兩條通訊通道提高了風機主控制器與變槳控制器數據交互的可靠性，解決了現有技術中風電機組變槳控制器與主控控制器之間的通訊通道的可靠度低的問題。
【專利說明】
一種風電機組通訊系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及風力發電技術領域，特別是涉及一種風電機組通訊系統。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機和環境危機的日益加劇，風力發電技術作為一項清潔能源技術，得到了快速的發展。變槳系統是風電機組上的重要組成部分之一，變槳系統通過對葉片的槳距角進行調整，以控制風機的輸出功率，保證風力發電機組輸出功率和轉速的穩定性。
[0003]風電機組的變槳控制系統主要包括:主控制器和變槳控制器，變槳控制器和主控制器之間的通訊采用通訊電纜和導電滑環進行現場總線傳輸。但是，由于風電機組長期運行導致線纜通道或滑環的觸點不穩定造成通訊閃斷，從而不能保證數據的實時性和可靠性，導致風機運行中不能及時實現變槳的功能。所以，現有技術中風機主控制器與變槳控制器之間的這種通訊通道，已經不能滿足風電機組高可靠性的要求。
【實用新型內容】
[0004]針對于上述問題，本實用新型提供一種風電機組通訊系統，用以解決現有技術中風電機組變槳控制器與主控控制器之間的通訊通道的可靠度低的缺陷。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]—種風電機組通訊系統，包括風機主控制器、變槳控制器、主通訊通道和冗余通訊通道，其中:
[0007]所述風機主控制器通過所述主通訊通道和所述冗余通訊通道交替與所述變槳控制器建立通訊連接，進行數據交互。
[0008]優選的，所述風機主控制器和所述變槳控制器均安裝有總線接口；
[0009]相應的，所述主通訊通道和所述冗余通訊通道均由總線和滑環構成；
[0010]兩條所述總線分別通過各自所述滑環與所述風機主控制器和所述變槳控制器的所述總線接口連接，構成所述主通訊通道和所述冗余通訊通道。
[0011]優選的，所述風機主控制器和所述變槳控制器設置有無線模塊；
[0012]相應的，所述主通訊通道和所述冗余通訊通道均為無線通道；
[0013]兩條所述無線通道分別通過無線信號與所述風機主控制器的無線模塊和所述變槳控制器的無線模塊進行連接，構成所述主通訊通道和所述冗余通訊通道。
[0014]優選的，所述風機主控制器和所述變槳控制器上均設置有總線接口和無線模塊；
[0015]相應的，所述主通訊通道由總線和滑環構成，所述總線通過所述滑環與所述風機主控制器和所述變槳控制器的所述總線接口連接，構成所述主通訊通道；
[0016]所述冗余通道為無線通道，所述無線通道通過無線信號與所述風機主控制器的無線模塊和所述變槳控制器的無線模塊進行連接，構成所述冗余通訊通道。
[0017]優選的，所述風機主控制器和所述變槳控制器上均設置有總線接口和無線模塊；
[0018]相應的，所述主通訊通道為無線通道，所述無線通道通過無線信號與所述風機主控制器的無線模塊和所述變槳控制器的無線模塊進行連接，構成所述主通訊通道；
[0019]所述冗余通訊通道由總線和滑環構成，所述總線通過所述滑環與所述風機主控制器和所述變槳控制器的所述總線接口連接，構成所述冗余通訊通道。
[0020]優選的，所述變槳控制器的個數為三個，并且所述變槳控制器之間采用總線串聯連接。
[0021]優選的，所述總線為RS485總線。
[0022]優選的，所述風機主控制器的無線模塊安裝在風電機組機艙罩的，所述變槳控制器的無線模塊安裝在輪轂內。
[0023]優選的，所述無線模塊，包括:主芯片、485芯片和WIFI芯片構成。
[0024]本實用新型提供的風電機組通訊系統，在風機主控制器與變槳控制器之間具有兩條通訊通道，使風機主控制器通過主通訊通道和冗余通訊通道交替與變槳控制器建立通訊連接，進行數據交互。通過主冗兩條通訊通道提高了風機主控制器與變槳控制器數據交互的可靠性，解決了現有技術中風電機組變槳控制器與主控控制器之間的通訊通道的可靠度低的問題。
【附圖說明】

[0025]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要實用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本實用新型實施例一公開的風電機組通訊系統結構圖；
[0027]圖2為本實用新型實施例二公開的風電機組通訊系統結構圖；
[0028]圖3為本實用新型實施例三公開的風電機組通訊系統結構圖；
[0029]圖4為本實用新型實施例四公開的風電機組通訊系統結構圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清除、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031 ] 實施例一
[0032]參見圖1為本實用新型實施例一的風電機組通訊系統的結構圖，主要包括:
[0033]風機主控制器101、變槳控制器102、主通訊通道103和冗余通訊通道104;
[0034]所述風機主控制器101通過所述主通訊通道103和所述冗余通訊通道104交替與所述變槳控制器102建立通訊連接，進行數據交互。
[0035]需要說明的是，當主通訊通道103正常運行時，風機主控制器101通過所述的主通訊通道103與變槳控制器102建立通訊連接，進行數據交互，此時冗余通訊通道102保持正常通訊狀態，但不進行數據交互。當主通訊通道103故障斷開時，風機主控制器101通過冗余通訊通道104與變槳控制器建立通訊連接，進行數據交換。進一步說明，當主通訊通道103故障斷開20ms的時，轉為冗余通道102進行數據交互;無論是風機主控制器101通過所述的主通訊通道103與變槳控制器102建立通訊連接，還是通過冗余通訊通道104與變槳控制器102建立通訊連接，每種通訊方式都滿足數據刷新周期為20ms，發送與接收最大數據量滿足80字節以上。
[0036]可見，在本實用新型實施例一中，風電機組中的風機主控制器與變槳控制器之間，通過主通訊通道和冗余通訊通道兩條通訊通道交替進行數據交互，可以提高風電機組中風機主控制器與變槳控制器通訊的可靠度。
[0037]實施例二
[0038]在實際中，可用不同的裝置組成主通訊通道和冗余通訊通道，參見圖2為本實用新型實施例二的風電機組通訊系統的結構圖，主要包括:
[0039]風機主控制器101、變槳控制器102、總線接口 201、總線接口 202、滑環203、滑環204和總線205;
[0040]所述主通訊通道103和所述冗余通訊通道104均有總線205和滑環203、滑環204構成；
[0041]所述總線205通過滑環203與所述風機主控器101的所述總線接口 201，和所述變槳控制器102的所述總線接口 202連接，構成所述主通訊通道103;
[0042]所述總線205通過滑環204與所述風機主控制器101的所述總線接口 201，和所述變槳控制器102的總線接口 202連接，構成所述冗余通訊通道104 ；
[0043]所述風機主控制器101通過主通訊通道103和冗余通訊通道104交替與所述變槳控制器102建立通訊連接，進行數據交互。
[0044]實施例三
[0045]在上述實施例二中，主通訊通道和冗余通訊通道均由總線和滑環構成，為有線通道，同樣主通訊通道和冗余通訊通道可以為無線通道，參見圖3本實用新型實施例三公開的風電機組通訊系統結構圖，主要包括:
[0046]風機主控制器101、變槳控制器102、無線模塊301和無線模塊302;
[0047]所述風機主控制器101上設置有無線模塊301，所述變槳控制器102上設置有無線模塊302;
[0048]所述主通訊通道103和所述冗余通訊通道104均為無線通道；
[0049]所述風機主控制器101的無線模塊301發出無線信號，所述無線信號與所述變槳控制器102的無線模塊302進行連接，構成所述主通訊通道103;
[0050]所述風機主控制器101的無線模塊301發出無線信號，所述無線信號與所述變槳控制器102的無線模塊302進行連接，構成所述冗余通訊通道104;
[0051]所述風機主控制器101通過主通訊通道103和冗余通訊通道104交替與所述變槳控制器102建立通訊連接，進行數據交互。
[0052]需要說明的是，本實用新型中的主通訊通道和冗余通訊通道可以采用相同的通訊通道結構也可以采用不同的通訊通道結構，所述主通訊通道和所述冗余通訊通道均可由總線和滑環構成有線通訊通道結構，也可以均為無線通道，同樣也可以一條為有線通訊結構，另一條為無線通訊結構。
[0053]舉例說明，當主通訊通道為有線通道，冗余通訊通道為無線通道時，所述風機主控制器和所述變槳控制器上均設有總線接口和無線模塊，總線通過滑環與所述風機主控制器和所述變槳控制器的總線接口連接，構成所述主通訊通道;所述風機主控制器的無線模塊和所述變槳控制器之間的無線模塊由無線信號進行連接，構成所述冗余通訊通道。
[0054]又舉例說明，當主通訊通道為無線通道，冗余通訊通道為有線通道時，所述風機主控制器和所述變槳控制器上均設有總線接口和無線模塊，所述風機主控制器的無線模塊和所述變槳控制器之間的無線模塊由無線信號進行連接，構成所述主通訊通道；總線通過滑環與所述風機主控制器和所述變槳控制器的總線接口連接，構成所述冗余通訊通道。
[0055]在上述實施例中，無論主通訊通道和冗余通訊通道采用哪種方式構成，所述風電機組通訊系統的風機主控制器和變槳控制器之間的通訊連接，均由兩條通訊通道交替進行數據交互，解決了現有技術中風電機組變槳控制器與主控控制器之間的通訊通道的可靠度低的問題。
[0056]實施例四
[0057]為了更清楚的說明本實用新型的技術方案，在本實施例中變槳控制器為三個，參見圖4本實用新型實施例四公開的風電機組通訊系統結構圖，主要包括:
[0058]風機主控制器101、第一變槳控制器401、第二變槳控制器402、第三變槳控制器403、無線模塊404、總線接口 405、無線模塊406、總線接口 407和滑環408 ；
[0059]所述無線模塊404和所述總線接口405設置于所述風機主控制器101上，所述無線模塊406設置于所述第二變槳控制器402上，所述總線接口 407設置于第三變槳控制器403上；
[0060]所述第一變槳控制器101、所述第二變槳控制器402與所述第三變槳控制器403之間采用總線串聯連接；
[0061 ]所述風機主控制器101的總線接口 405由總線通過滑環408，與所述第三變槳控制器403的總線接口 407進行連接，構成所述主通訊通道103;
[0062]所述風機主控制器101的無線模塊404，與所述第二變槳控制器402的無線模塊406，通過無線信號進行連接，構成所述冗余通訊通道104。
[0063]需要說明的是，所述變槳控制器可以為三個也可以為兩個或者其他可以實現本方案的數量。當所述變槳控制器為三個時，風機主控制器和變槳控制器之間進行通訊連接時，可以采用上述實施例四中的主控制器分別與第二變槳控制器和第三變槳控制器的連接方式，也可以采用其他的連接方式，只要變槳控制器的總線接口或者無線模塊滿足本實用新型的技術方案即可。
[0064]進一步說明，當本實用新型的實施例中有兩個無線模塊時，所述風機主控制器的無線模塊安裝在風電機組機艙罩的，所述變槳控制器的無線模塊安裝在輪轂內，但是安裝位置并不局限于這兩個位置，只要是無線模塊能夠設置于風機主控制器或變槳控制器上即可。同樣，所述總線可以為RS485總線，但是并不僅限于為RS485總線，也可以為其他類型的總線。所述無線模塊可以包括:主芯片、485芯片和WIFI芯片構成，但是并不僅限于這三種類型的芯片，或者這三種類型芯片的組合，也可以為其他具有相同功能的芯片類型。
[0065]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原來和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種風電機組通訊系統，其特征在于，該風電機組通訊系統包括:風機主控制器、變槳控制器、主通訊通道和冗余通訊通道，其中， 所述風機主控制器通過所述主通訊通道和所述冗余通訊通道交替與所述變槳控制器建立通訊連接，進行數據交互。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述風機主控制器和所述變槳控制器均安裝有總線接口； 相應的，所述主通訊通道和所述冗余通訊通道均由總線和滑環構成； 兩條所述總線分別通過各自所述滑環與所述風機主控制器和所述變槳控制器的所述總線接口連接，構成所述主通訊通道和所述冗余通訊通道。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述風機主控制器和所述變槳控制器設置有無線模塊； 相應的，所述主通訊通道和所述冗余通訊通道均為無線通道； 兩條所述無線通道分別通過無線信號與所述風機主控制器的無線模塊和所述變槳控制器的無線模塊進行連接，構成所述主通訊通道和所述冗余通訊通道。4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述風機主控制器和所述變槳控制器上均設置有總線接口和無線模塊； 相應的，所述主通訊通道由總線和滑環構成，所述總線通過所述滑環與所述風機主控制器和所述變槳控制器的所述總線接口連接，構成所述主通訊通道； 所述冗余通道為無線通道，所述無線通道通過無線信號與所述風機主控制器的無線模塊和所述變槳控制器的無線模塊進行連接，構成所述冗余通訊通道。5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述風機主控制器和所述變槳控制器上均設置有總線接口和無線模塊； 相應的，所述主通訊通道為無線通道，所述無線通道通過無線信號與所述風機主控制器的無線模塊和所述變槳控制器的無線模塊進行連接，構成所述主通訊通道； 所述冗余通訊通道由總線和滑環構成，所述總線通過所述滑環與所述風機主控制器和所述變槳控制器的所述總線接口連接，構成所述冗余通訊通道。6.根據權利要求1-5中任一項所述的系統，其特征在于，所述變槳控制器的個數為三個，并且所述變槳控制器之間采用總線串聯連接。7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述總線為RS485總線。8.根據權利要求3-5中任一項所述的系統，其特征在于，所述風機主控制器的無線模塊安裝在風電機組機艙罩的，所述變槳控制器的無線模塊安裝在輪轂內。9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述無線模塊，包括:主芯片、485芯片和WIFI芯片構成。
【文檔編號】H04L1/22GK205714597SQ201620402595
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】陶建權, 陶友傳, 劉亞林, 劉杰, 王世均, 劉靜, 蘭涌森, 呂彬
【申請人】中船重工(重慶)海裝風電設備有限公司