本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全鏈系統(tǒng)是一種關(guān)鍵的保護(hù)機(jī)制，由多個(gè)關(guān)鍵部件的節(jié)點(diǎn)串聯(lián)而成，形成一個(gè)回路。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)諸如超速、振動過大、緊急按鈕被觸發(fā)等故障或異常情況時(shí)，安全鏈系統(tǒng)會迅速動作，使機(jī)組執(zhí)行緊急停機(jī)程序，切斷電源，制動槳葉，以防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，避免對設(shè)備和人員造成嚴(yán)重?fù)p害，確保整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在極端情況下的安全性和可靠性。
2、目前，傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全鏈系統(tǒng)多基于軟件邏輯控制，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各種保護(hù)節(jié)點(diǎn)以軟件邏輯的方式串聯(lián)起來，實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，如超速、振動過大等，軟件邏輯就會觸發(fā)緊急停機(jī)程序，使機(jī)組安全停止運(yùn)行。
3、然而，軟件邏輯控制的安全鏈軟件依賴性高，安全鏈邏輯通過控制器程序?qū)崿F(xiàn)，易受通訊延遲、程序錯(cuò)誤，導(dǎo)致停機(jī)指令延時(shí)或失效；模塊間通過總線通訊，信號易受電磁干擾，觸發(fā)誤停機(jī)，老舊硬件安全模塊穩(wěn)定性不足，且需頻繁軟件升級，增加運(yùn)維成本，同時(shí)誤停機(jī)導(dǎo)致機(jī)組發(fā)電效率下降及給機(jī)組帶來很大的疲勞載荷。
4、因此，本發(fā)明通過融合硬件安全鏈，提出一種兼容性強(qiáng)、響應(yīng)速度快、抗干擾性優(yōu)的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)保障了順槳安全和避免三片槳葉同時(shí)開出時(shí)出現(xiàn)飛車事故。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，包括：
3、安全繼電器、主控輸入模塊、急停開關(guān)、超速開關(guān)、扭纜開關(guān)、振動開關(guān)、變槳安全鏈開關(guān)、變流器安全鏈開關(guān)、主控?cái)嚅_安全鏈繼電器開關(guān)、控制模塊、主控輸出模塊和斷開安全連接繼電器；
4、所述安全繼電器上電連接有機(jī)艙復(fù)位按鈕和塔基復(fù)位按鈕，所述急停開關(guān)的一端與安全繼電器電連接，另一端與主控輸入模塊電連接，用于在急停信號觸發(fā)時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的緊急停機(jī)，所述超速開關(guān)的一端與安全繼電器電連接，另一端與主控輸入模塊電連接，用于在超速信號觸發(fā)時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的緊急停機(jī)，所述扭纜開關(guān)的一端與安全繼電器電連接，另一端與主控輸入模塊電連接，用于在扭纜信號觸發(fā)時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的緊急停機(jī)，所述振動開關(guān)的一端與安全繼電器電連接，另一端與主控輸入模塊電連接，用于在振動信號觸發(fā)時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的緊急停機(jī)；
5、所述變槳安全鏈開關(guān)的一端與安全繼電器電連接，另一端與主控輸入模塊電連接，用于在變槳系統(tǒng)觸發(fā)故障時(shí)，主動斷開安全鏈?zhǔn)箼C(jī)組緊急停機(jī)，所述變流器安全鏈開關(guān)的一端與安全繼電器電連接，另一端與主控輸入模塊電連接，用于在變流器系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，主動斷開安全鏈?zhǔn)箼C(jī)組緊急停機(jī)，所述主控?cái)嚅_安全鏈繼電器開關(guān)的一端與安全繼電器電連接，另一端與主控輸入模塊電連接，用于在主控?cái)嚅_時(shí)，主動斷開安全鏈?zhǔn)箼C(jī)組緊急停機(jī)；
6、所述主控輸入模塊的另一端與控制模塊電連接，用于將各個(gè)安全鏈節(jié)點(diǎn)狀態(tài)反饋與控制模塊進(jìn)行交互，所述控制模塊的另一端與主控輸出模塊電連接，用于主控系統(tǒng)控制主控輸出模塊發(fā)送脈沖，所述主控輸出模塊的另一端與斷開安全連接繼電器電連接，用于通過主控輸出模塊向斷開安全連接繼電器發(fā)送脈沖使繼電器得電，從而實(shí)現(xiàn)斷開觸點(diǎn)，進(jìn)而斷開安全鏈。
7、進(jìn)一步的，所述安全繼電器直接接收來自傳感器或各個(gè)電器元件的安全鏈節(jié)點(diǎn)信號，包括超速、振動、急停、扭纜、超限、變槳系統(tǒng)故障、變流器故障和主控?cái)嚅_信號。
8、進(jìn)一步的，所述控制模塊中集成有原主控軟件和新安全鏈軟件，所述新安全鏈系統(tǒng)軟件與原主控程序交互，支持機(jī)艙與塔基信號直連。
9、進(jìn)一步的，所述機(jī)艙與塔基間的急停、復(fù)位、變流器急停信號通過電纜直接連接，減少通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。
10、進(jìn)一步的，所述急停開關(guān)、超速開關(guān)、扭纜開關(guān)、振動開關(guān)、變槳安全鏈開關(guān)、變流器安全鏈開關(guān)、塔基急停和機(jī)艙急停組成一級安全鏈，所述安全繼電器的常開回路串聯(lián)有二級安全鏈，所述控制模塊對二級安全鏈進(jìn)行控制。
11、進(jìn)一步的，所述二級安全鏈包括主控?cái)嚅_安全鏈繼電器開關(guān)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的其他故障情況。
12、進(jìn)一步的，所述一級安全鏈和二級安全鏈節(jié)點(diǎn)通過串聯(lián)形式接入安全繼電器的輸入端口。
13、進(jìn)一步的，所述主控輸入模塊中內(nèi)置有信號采集與反饋模塊，用于采集安全鏈節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，并傳輸至新安全鏈軟件。
14、進(jìn)一步的，所述主控輸入模塊將各個(gè)安全鏈節(jié)點(diǎn)狀態(tài)反饋與新安全鏈系統(tǒng)軟件進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)故障診斷與動態(tài)配置。
15、進(jìn)一步的，所述一級安全鏈與二級安全鏈共同運(yùn)行，各個(gè)安全鏈節(jié)點(diǎn)觸發(fā)通過硬件信號傳輸，任一安全鏈節(jié)點(diǎn)觸發(fā)均可實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。
16、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，包括：將急停開關(guān)、扭纜開關(guān)、超速開關(guān)、振動開關(guān)、變槳安全鏈開關(guān)、變流器安全鏈開關(guān)、主控?cái)嚅_安全鏈開關(guān)等各級安全鏈以串聯(lián)形式接入安全繼電器的輸入端口，安全繼電器的a1和a2分別接入供電電源的兩端，將各級安全鏈接入主控輸入模塊，并通過主控輸入模塊采集安全鏈狀態(tài)信息反饋于控制模塊，將斷開安全連接繼電器的線圈接入到主控輸出模塊的端口，達(dá)到了避免軟件安全鏈?zhǔn)艿礁蓴_誤觸發(fā)的效果。
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，包括：安全繼電器、主控輸入模塊、急停開關(guān)、超速開關(guān)、扭纜開關(guān)、振動開關(guān)、變槳安全鏈開關(guān)、變流器安全鏈開關(guān)、主控?cái)嚅_安全鏈繼電器開關(guān)、控制模塊、主控輸出模塊和斷開安全連接繼電器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述安全繼電器直接接收來自傳感器或各個(gè)電器元件的安全鏈節(jié)點(diǎn)信號，包括超速、振動、急停、扭纜、超限、變槳系統(tǒng)故障、變流器故障和主控?cái)嚅_信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊中集成有原主控軟件和新安全鏈軟件，所述新安全鏈系統(tǒng)軟件與原主控程序交互，支持機(jī)艙與塔基信號直連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)艙與塔基間的急停、復(fù)位、變流器急停信號通過電纜直接連接，減少通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述急停開關(guān)、超速開關(guān)、扭纜開關(guān)、振動開關(guān)、變槳安全鏈開關(guān)、變流器安全鏈開關(guān)、塔基急停和機(jī)艙急停組成一級安全鏈，所述安全繼電器的常開回路串聯(lián)有二級安全鏈，所述控制模塊對二級安全鏈進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述二級安全鏈包括主控?cái)嚅_安全鏈繼電器開關(guān)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的其他故障情況。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述一級安全鏈和二級安全鏈節(jié)點(diǎn)通過串聯(lián)形式接入安全繼電器的輸入端口。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述主控輸入模塊中內(nèi)置有信號采集與反饋模塊，用于采集安全鏈節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，并傳輸至新安全鏈軟件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述主控輸入模塊將各個(gè)安全鏈節(jié)點(diǎn)狀態(tài)反饋與新安全鏈系統(tǒng)軟件進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)故障診斷與動態(tài)配置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件安全鏈系統(tǒng)，其特征在于，所述一級安全鏈與二級安全鏈共同運(yùn)行，各個(gè)安全鏈節(jié)點(diǎn)觸發(fā)通過硬件信號傳輸，任一安全鏈節(jié)點(diǎn)觸發(fā)均可實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。