Система управления ветроэлектрической установкой

,80147 3 0 7/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОБРЕТЕНИЯ Н О ВИДЕТЕЛЬСТ А ВТОРСН(56) Авторское свидетельств651143, кл. Г 03 Р /04,Валенкои СС979. ЕНИЯ ВЕТ ООВКОЙ т повысить насодержит два ика (Д) 0 и 12 и направления твом 13 ориен связан с на - с регулятоным к генераЕМ ЕС рете систе меж и Дзанньрокол руз фДъ 3 3(54) СИС ЭЛЕКТРИ (57) Изо дежн ость связанных мощности ветра, свя тации вет грузкой, а ром 9 на А УПРАВЛ КОЙ УСТАН ние позволяемы. Система ду собой датч11 скорости х с устройс ес. Датчики устр-во 13 и, подключен торам ветроколе:, разхещсым д одном ярусе симметрично отос. цст",дльой опоры. Устр-во 3 содержит сумматор, двд преобразователя переменного напряжения в постоянное, два источника опорного напряжения формирователя сигнала разворота центральной опоры, три компаратора, два анализатора целесообразности отработки и коммутатор (К). На К поступают два информационных и пять управляющих сигналов, в соств. с к-рыми он производипг два информационных входов к определеым выходам. Регулятор 9 содержит два уравляющие .устр-ва, три К и двд елиеных элемента. С выходов этих К на входы геераторов ветроколес и датчика 10 посту ают сигналы,по к-рым осущесгвляется разворот центральной опоры в апрдвлени ветра. 2 з. п. ф-лы. 4 л.Р 1 зобретсцис ОИОСРтс 51 к Ветроэнергетике, касается систем управления ветроэлектрическими установками.Цель изобретения - повышение надекцости,Ня фиг. 1 изображена установка, общий вид; ца фиг. 2 - блок-схема системы управления Ветроэлектрической установкой; ца фиг. 3 блок-схема устройства ориентации Ветроколес; на фиг. 4 блок-схема регулятора нагрузки.Система управления ветроэлектрической устНонкой, Включавшей лопастные ветроколеса 1 -3 с генераторами 46,установленные ярусами на кронштейнах 7 и централой опоре 8, содержит регулятор 9 нагрузки и связанный с ним датчик 10 мош.1.оси. С 1 сгсма снабжена.датчиком 11 скоросп и направления ветра, вторым датчиком 12 мощности, связанным с первым и нагрузкой, и устройством 13 ориентации Ветроколес, соединенным со Всеми датчиками, а регулятор 9 нагрузки подключен к генераторам 5 и 6 ветроколес 2 и 3. размещенным на Одном ярусе, симметрично относительно центральной опоры 8. Устройство 13 ориентации ветроколес выполнено В виде сумматора 14, первого 15 и второго 16 преобразователей переменного напряжения в постоянное, первого 17 и второго 18 источников опорного напряжения, формирователя 19 сигнала разворота 11 ентральцой опоры, трех комцарато ров 20 - 22, первого 23 и второго 24 анализаторов целесообразности отраоотк и коммхтатора 25, црц нм Выходь датчика 11 скорос 1 и и ;апрявления ветра соединены с входами сумматора 14, вьходом формирОВатЕЛя 9 СИГНаЛа раЗВОрОта цЕНтряЛЬсой опоры, входами первого 15 и Второго 16 преобразователей переменного напряжения в постоянное, выход сумматора 14 соединен с входами коммутатора 25, вгорого 21 и третьего 22 компараторов, выходы первого 15 и второго 16 преобразователей переменного напряжения в постоянное с входами первого компаратора 20, Выходы первого 17 и второго 18 источников опорного напр 5 кснРя соединены соответственно с входами второго 21 и третьего 22 компараторов, входы первого 23 и второго 24 ацализатсров целесообраз ности Отработки - с Выхода и Втор;гО 2 и третьего 22 компараторов, а Входы коммутатора 25 - с выходами форм и ров Я- теля 19 сигнала разворота центральной опоры, первого 23 и второго 24 анализаторов целесообразности отработки, первого 1 О и второго 12 датчиков мо 1 цности. Регулятор 9 нагрузки выполнен в Виде первого 26 и второго 27 управляющих уст",ойств, трех коммутР 1 торов 28 - 30, первого 31 и второго 32 целРРнейРьх элементов. прИс 1 ем упраВляюЦИе ВХОДЫ КОМ с 5 Та го ров 28 - 30 первого 26 и второго 27 управляю 5 10 с с с Рс,сс ) "с 1 40 ших устройств соедицень с выходами устройства3 ориентации, выходы первого 26 и второго 27 устройств управления соединены соответственно с управляющими входами первого 31 и второго 32 нелинейных элементов каждый из последних соединен соответственно с генераторами 5 и 6, второй коммутатор 29 соединен с остальными генераторами 4 и с первым датчиком 10 мощности, с которым также соединены первый 28 и третий 30 коммутаторы и второй датчик 12 мощности.Система работает следующим образом.Сигналы с датчика 11 управления и скорости ветра, датчиков 10 и 12 мощности, предназначенных для определения максимально допустимого и номинального значений вырабатываемых установкой мощности, поступают ця вход устройства 13 ориентации после обработки информации, сигналы с выходов устройс,ва 13 ориентации поступают на входы регулятора 9 нагрузки. С выхода последнего сигнал поступает на генераторы 5 и 6. При осуществлении разворота центральной опоры 8 по направлению ветра один из генераторов 5 и 6 В зависимости от направления ветра подключается к сети. Ветроколесо, работая в вентиляторном режиме, осуществляет разВорот центральной опоры 8 по направленио ветра. 11 ри вырабогке установкой МО 1 цности ниже нох,ина,1 ьного з 1-:.Ячения, разворот центральной опоры 8 на ветер, ос 1- и,есГВ,Яется путем изменения скорости Вращения одного из Встроколес 2 и 3. При цревышенРР максимально допустимого знасения Вырабатываемой мош 1 ости происходит увеличение угла разворота ценз ральной опоры 8 по отношению к направлению ветра, что осугцествляется путем изменения скорости вращения хотя бы одного из ветроколес 2 и 3.Устройство ориентации работает следующим образом.Сигналы с датчика 11 направления и скорости ветра поступают ца вход сумматора 14, с выхода кс 1 торо 1 о на вход коммутатора 25 поступает выходной сигнал, пропорциональный углу разворота центральной опоры 8 установки. Преобразователи 15 и 16 переменного напряжения В постоянное сов- местО с компаратором 22 образуют схему, определяюц 1 ую направление, в кото- роги развернута це;ггряльная опора 8 по Отношению к ня;равлению ветра. Сигнал об этой информации поступает с выхода компаратора 22 на вход коммутатора 25. Источник 18 опорного напряжения, компаратор 21, анализатор 23 и источник 17 опорного напряжения, компаратор 20, анализатор 24 образуют две схемы анализа целесообразности отработки сигналов пропорциональности углу разворота центральной опоры.Таким образом, на коммутатор 25 поступают два информационных сигнала и пятьуправляющих сигналов, в соответствии с которыми коммутатор производит подключение информационных входов к определенным выходам.Регулятор нагрузки работает следующим образом,С коммутатора 25 устройства ориентации на входы коммутаторов 28 - 30, а также на входы управляющих устройств 26 и 27 поступают сигналы. Далее сигналы поступают на нелинейные элементы 31 и 32, а с них - на коммутаторы 29 и 30. С выходов коммутаторов 28 - 30 на входы генераторов 4 - 6 и датчика 10 мощности поступают сигналы, по которым осуществляется раз ворот центральной опоры 8 в направлении ветра.Формула изобретения. Система управления ветроэлектрической установкой, включающей лопастнь:е ветроколеса с генераторами, установленные ярусами на кронштейнах и центральной опоре, содержащая регулятор нагрузки и свя занный с ним датчик мощности, отличаюи 1 аяся тем, что, с целью повышения надежности, система снабжена датчиком скорости и направления ветра, вторым датчиком мощности, связанным с первым и нагрузкой, и устройством ориентации ветроко лес, соединенным со всеми датчиками, а регулятор нагрузки подключен к генераторам ветроколес, размещенным на одном ярусе, симметрично относительно центральной опоры.2. Система по п. , Отличаюи 1 аяся тем, что устройство ориентации ветроколес выполнено В виде сумматора, первого и второго преобразователей переменного напряжения в постоянное, первого и второго источников опорного напряжения, формирователя снала )азворота централы 100 Оры, тпех компараторов, первого и второго анализаторов целесообг)азности Отработккоммутатора, причем выходы датчика н направления ветра соедичены с входам;1 суммато ра, выходом формирователя сигнала разворота цечтральной опоры, входами первого и второго преобразователей переменного напряжения в постоянное, вход сумматора соединен с входами коммутато ра, второго и третьего компараторов. выходы первого и второго преобразователей переменного напряжения в постоянное соединены с Вход 2 ми перВО 0 ком п 31 а тора, Выходы первого и Второго источников опорного напряжения - соответственно с входами второго и третьего компараторов, входы первого и второго анализаторов целесообразчости Отра, От:-: .хо .:; и ВтороГО и т 1)еьеГО кО . пап . ГО сп, 2 . хо коммутатора -- с 13 ы:.0;,.: м: , ) и 1) д 3.1,- 20 ля сигнала развс рота цент"2,1;Ой Опоры,первого и второго аЗализ 3 О;: )В 1;ел"со)бразности отработки, первого . 13 Орого да- чиков мощности.3. Система пе п. 1, от.)ича,г)паяс Тем,ч;О регулятор наго 3:ки Вь 0,101: В ь Те .ервого й второго управляо;пп; устриц.тв, т 13 ех ком ммт 2 ТОРО 3 пер 30 Н) и Втор)ч) нелинейных элемеп Гоь, прчем упри вля 0 цие входы коммутатопов пепвоге и 3".", 1)( Го ГстРОйетВ УПРаВЛЕНИЯ СОЕЛ;:НЕь С ВЬ;х.) 1 М устройства Ориетац;, 3 ы холыВТОРОГО УСТРОЙСТ 3 ;)а 3 ЛЕ 01 Н Г.Е 11011 Ы соответствепно с 1 рп В, 1;:,", сц. :, 3 х;)л 3).первого и второго е" 1.1:.х -1,е каждый из после;нп. Ое,;1Ге.:ераторов. к котоп.,31;О;1;л.о, иСГ ляОр ЧаГРУЗКИ, ВТОРО 1 КОММУТ 3 Т),",СПИ.Н С ЗэОСТВЛЬНЫМИ ГЕНЕР 210 Г)ам 1: :".,ВЫ, Л;1 Т - ком мОщнОсти, с ко. Оэь 1 М т 31,: е соед 10- ны первый и трс:й к)",1)атгг 1 и второ датчик моцност.Состави Тепрел И Тираж 41 ого комитета по и Москва, Ж - 35 ельский комбинатель В. Игнатьев Верее к обретениям и отРаушская наПатент, г. Уж едактор И. 1 орнаяаказ 2342/35НИИПИ Государствен113035,Производственно-изда орректор М. Васильеваодписноекрытиям при ГКНТ СССб., д. 4/5город, ул. Гагарина, О