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1、10申请公布号CN102330637A43申请公布日20120125CN102330637ACN102330637A21申请号201110286143X22申请日20110924F03D7/0020060171申请人广东工业大学地址510006广东省广州市番禺区广州大学城外环西路100号72发明人程良伦秦理管梁张志刚74专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明54发明名称一种双馈风力发电机的控制系统57摘要本发明公开了包括数字信号处理器与上位机，所述数字信号处理器包括依次连接的输入模块、数据库模块与输出模块；所述上位机包括管理/监控/调度模块、与管理/监控/调度模块双向通。
2、信的监控界面；管理/监控/调度模块分别控制输入模块与输出模块；且管理/监控/调度模块与数据库模块双向通信。该系统高度智能化，既可解决机组内部各部件与机组控制系统间的可靠通讯联络方式和通讯协议、模块结构功能规划、控制系统的抗干扰问题和复杂实时控制算法的实现、风电系统的远程、现场监控全嵌入式控制技术、风电场实时调度技术等问题；又可解决如何对机组各参数进行实时监测与如何进行故障诊断并采取合理的处理方法与程序等问题。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102330648A1/1页21一种双馈风力发电机的控制系统，其特征在于包括数字信号处理器。
3、（1）与上位机（2），所述数字信号处理器（1）包括依次连接的输入模块（11）、数据库模块（12）与输出模块（13）；所述上位机（2）包括管理/监控/调度程序（21）、与管理/监控/调度模块（21）双向通信的监控模块（22）；管理/监控/调度模块（21）分别控制输入模块（11）与输出模块（13）；且管理/监控/调度模块（21）与数据库模块（12）双向通信。2根据权利要求1所述的双馈风力发电机的控制系统，其特征在于所述数字信号处理器（1）包括第一数字信号处理器（14）与第二数字信号处理器（15）。3根据权利要求1或2所述的双馈风力发电机的控制系统，其特征在于所述上位机（12）为PC机（121）和/。
4、或触摸屏（122）。4根据权利要求3所述的双馈风力发电机的控制系统，其特征在于所述数字信号处理器（1）通过MODBUS通讯协议RS485与上位机（2）连接。权利要求书CN102330637ACN102330648A1/3页3一种双馈风力发电机的控制系统技术领域0001本发明涉及动力发电控制技术领域，特别涉及一种双馈风力发电机的控制系统。背景技术0002在风力发电中，由于风速变幻莫测，故对其的利用存在一定的困难。因此，研究如何改善风力发电技术、如何提高风力发电机组的效率与如何最充分地利用风能资源有着十分重要的意义。风力发电机组包括作为原动机的风力机和将机械能转变为电能的发电机。其中，作为原动机的。
5、风力机，其效率在很大程度上决定了整个风力发电机组的效率，而风力机的效率又在很大程度上取决于其负荷是否处于最佳状态。不管一个风力机是如何精细地设计和施工建造，若它处于过载或久载的状态下，都会损失其效率。从风力机的气动曲线可以看出，存在一个最佳周速比，对应一个最佳的效率。所以风力发电机的最佳控制是维持最佳周速比。另外，由于要考虑电网对有功功率和无功功率的要求，所以风力机最佳工况时的转速应由其气动曲线及电网的功率指令综合得出。也就是说，风力发电机的转速随风速及负荷的变化应及时作出相应的调整，依靠转子动能的变化，吸收或释放功率，减少对电网的扰动。通过变换器控制器对逆变电路中功率器件的控制。可以改变双馈。
6、发电机转子励磁电流的幅值、频率及相位角，达到调节其转速、有功功率和无功功率的目的，既提高了机组的效率，又对电网起到稳频、稳压的作用。0003而双馈发电机的控制系统可分为三个单元转速调整单元、有功功率调整单元、电压调整单元无功功率调整。它们分别接受风速和转速、有功功率、无功功率指令，并产生一个综合信号，送给励磁控制装置，改变励磁电流的幅值、频率与相位角，以满足系统的要求。由于双馈电机既可调节有功功率，又可调节无功功率，有风时，机组并网发电无风时，也可作抑制电网频率和电压波动的补偿装置。0004在机组运行过程中，需要对电网、风况和机组的运行状况进行监测和记录和对出现的异常情况能够自行判断并采取相应。
7、的保护措施，是实现风力机组安全运行的重要保证。机组主控制系统的电力参数监测包括电网和发电机的电压、电流、功率、功率因数；风力参数的监测包括风速和风向；机组状态参数监测包括转速、温度、震动、扭矩、油位和机械刹车状况。0005综上所述，在风力发电中，既需要解决机组内部各部件与机组控制系统间的可靠通讯联络方式和通讯协议、模块结构功能规划、控制系统的抗干扰问题和复杂实时控制算法的实现、风电系统的远程、现场监控全嵌入式控制技术、风电场实时调度技术等问题；又需要解决如何对机组各参数进行实时监测与如何进行故障诊断并采取合理的处理方法与程序等问题。发明内容0006本发明所要解决的技术问题是提供一种双馈风力发电。
8、机的控制系统，该系统高度智能化，既可解决机组内部各部件与机组控制系统间的可靠通讯联络方式和通讯协议、模说明书CN102330637ACN102330648A2/3页4块结构功能规划、控制系统的抗干扰问题和复杂实时控制算法的实现、风电系统的远程、现场监控全嵌入式控制技术、风电场实时调度技术等问题；又可解决如何对机组各参数进行实时监测与如何进行故障诊断并采取合理的处理方法与程序等问题。0007为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为包括数字信号处理器与上位机，所述数字信号处理器包括依次连接的输入模块、数据库模块与输出模块；所述上位机包括管理/监控/调度模块、与管理/监控/调度模块双向通信的监控界。
9、面；管理/监控/调度模块分别控制输入模块与输出模块；且管理/监控/调度模块与数据库模块双向通信。0008优选地，所述数字信号处理器包括第一数字信号处理器与第二数字信号处理器；其中，所述电网侧变换器通过第一数字信号处理器与上位机双向通信；所述转子侧变换器通过第二数字信号处理器与上位机双向通信。0009优选地，所述上位机为PC机和/或触摸屏，两者不同时与数字信号处理器连接。0010优选地，所述数字信号处理器通过MODBUS通讯协议RS485与上位机连接。0011本发明相对于现有技术，具有以下有益效果本发明双馈风力发电机的控制系统高度智能化，且功能强大，其既可解决机组内部各部件与机组控制系统间的可靠。
10、通讯联络方式和通讯协议、模块结构功能规划、控制系统的抗干扰问题和复杂实时控制算法的实现、风电系统的远程、现场监控全嵌入式控制技术、风电场实时调度技术等问题；又可解决如何对机组各参数进行实时监测与如何进行故障诊断并采取合理的处理方法与程序等问题。该系统解决问题的综合性强，效率高，值得推荐。附图说明0012图1是本发明双馈风力发电机的控制系统的结构框图；图2是本发明双馈风力发电机的控制系统的实物结构图。具体实施方式0013下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。0014如图1与2所示，一种双馈风力发电机的控制系统，包括电网、双馈发电机与控制系统1，电网的一路与双。
11、馈发电机的定子直接连接；电网的另一路依次通过电网侧变换器2、转子侧变换器3与双馈发电机的转子连接。该电网侧变换器2、转子侧变换器3分别与控制系统1双向通信。该控制系统1包括数字信号处理器1与上位机2。数字信号处理器1包括依次连接的输入模块11、数据库模块12与输出模块13。上位机2包括管理/监控/调度程序21、与管理/监控/调度模块21双向通信的监控模块22。管理/监控/调度模块21分别控制输入模块11与输出模块13；且管理/监控/调度模块21与数据库模块12双向通信。0015所述数字信号处理器1包括第一数字信号处理器14与第二数字信号处理器15。其中，所述电网侧变换器通过第一数字信号处理器1。
12、4与上位机12双向通信。转子侧变换器通过第二数字信号处理器15与上位机12双向通信。0016该上位机12为PC机121与触摸屏122，但他们不同时接入系统，而是分别陆续接说明书CN102330637ACN102330648A3/3页5入系统。且该DSP11通过MODBUS通讯协议（RS485）与上位机12连接。0017第一DSP18的功能有1通过调节有功功率以控制直流电容电压稳定在设定值；2控制网侧变换器的输出无功电流跟踪设定值。0018第二DSP19的功能有1控制双馈发电机定子侧输出的有功功率跟踪设定值；2控制双馈发电机定子侧输出的无功功率跟踪设定值。0019触摸屏122的软件具备如下功能1。
13、提供实验平台操作界面通过MODBUS通讯协议向第一DSP18和第二DSP19下达指令。0020对第一DSP18的下达操作任务主要有下达启动、停止、复位指令；设定直流电容电压、网侧变换器无功电流；设定网侧变换器电压环、电流环的PI控制器参数。0021对第二DSP19的下达操作任务主要有下达启动、停止、复位、合闸、分闸指令；设定双馈电机定子侧有功功率、无功功率；设定转子侧变换器功率环、电压环、电流环的PI控制器参数。00222查询并显示实验平台工作状态，PC机121的软件具备如下功能通过MODBUS通讯协议查询第一DSP18和第二DSP19工作状态和功率、电压、电流、转速等数据。0023查询第一DSP18的信息包括运行状态、故障信息、网侧变换器无功电流给定值、网侧变换器电流有效值、直流电容电压给定值和实际值。0024查询从机第二DSP19的信息包括运行状态、电机转速、定子电压矢量幅值、电网电压矢量幅值、直流电容电压、定子电流有效值、转子电流有效值、有功功率给定值、无功功率给定值。0025上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。说明书CN102330637ACN102330648A1/1页6图1图2说明书附图CN102330637A。