【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力变桨，特别是一种风力变桨系统及方法。
技术介绍
1、风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，已经得到了广泛应用和发展。风力发电机组主要由风机、风轮、变桨电机等组成，其中变桨电机负责控制风轮的角度，以最大程度地捕捉风能。
2、目前，常见的风力变桨电机通常由独立的控制器、驱动器和储能装置(如超级电容器)组成。控制器负责监测风速、风向等参数，并根据预设算法控制电机的转动和变桨角度。驱动器则负责对电机进行驱动和控制，以实现精确的变桨操作。而储能装置则可以提供额外的电力支持，增强系统的稳定性和可靠性。
3、然而，现有的风力变桨电机存在一些问题。首先，由于控制器、驱动器和储能装置分别独立设计和安装，导致整个系统的结构较为复杂，安装和维护成本较高。其次，独立的组件之间的连接和通信也面临着一定的技术挑战，可能会降低系统的响应速度和稳定性。此外，现有的预设算法对电机进行驱动和控制的精度不佳。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的第一个目的是提供一种风力变桨系统，能够将多个独立的组件紧密集成在变桨电机上，实现设备的紧凑和高集成度。>
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种风力变桨系统，其包括，变桨电机；以及设置在所述变桨电机上的控制模块、驱动模块和储能供能模块；所述控制模块发送控制信号并将控制信号传输给所述驱动模块，所述驱动模块将所述控制信号转化成驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述变桨电机转动并调节风轮角度；所述储能供能模块用于储存和释放能量，能量用于叶片顺桨。
5、作为本专利技术风力变桨系统的一种优选方案，其中：所述控制模块、所述驱动模块和所述储能供能模块均可拆卸式地安装在所述变桨电机的壳体上，并且所述控制模块、所述驱动模块和所述储能供能模块能够包裹所述变桨电机。
6、作为本专利技术风力变桨系统的一种优选方案，其中：所述控制模块包括主控单元和位置环，所述主控单元发送参考位置指令并将参考位置指令传输给所述位置环，所述位置环将参考位置指令与变桨电机的实际位置进行对比并形成位置误差数据，并将位置误差数据放大并生成速度参考信号。
7、作为本专利技术风力变桨系统的一种优选方案，其中：所述驱动模块包括速度环，所述速度环接收速度参考信号并将速度参考信号与变桨电机的实际速度进行对比并形成速度误差数据，并将速度误差数据转换成电流参考信号，所述电流参考信号为旋转坐标系下的直轴电流分量。
8、作为本专利技术风力变桨系统的一种优选方案，其中：所述驱动模块还包括电流环，所述电流环接收电流参考信号并将电流参考信号与变桨电机实际的直轴电流进行对比并形成电流误差数据，并将电流误差数据转换成旋转坐标系下的电压指令。
9、作为本专利技术风力变桨系统的一种优选方案，其中：还包括park变换模块，所述park变换模块接收旋转坐标系下的电压指令并将旋转坐标系下的电压指令转换成两相静止坐标系下的电压指令。
10、作为本专利技术风力变桨系统的一种优选方案，其中：还包括svpwm模块，所述svpwm模块接收两相静止坐标系下的电压指令并将其生成pwm信号，所述svpwm模块再根据pwm信号将直流电转换为三相交流电并驱动所述变桨电机。
11、作为本专利技术风力变桨系统的一种优选方案，其中：还包括速度和位置反馈模块，所述速度和位置反馈模块用于采集所述变桨电机的实际速度信号和实际位置信号，并将实际速度信号和实际位置信号传输给所述控制模块。
12、作为本专利技术风力变桨系统的一种优选方案，其中：还包括clark变换模块和park逆变换模块；所述clark变换模块接收所述变桨电机的三相电流信号并将其转换成两相静止坐标系的电流信号；所述park逆变换模块接收两相静止坐标系的电流信号并将其转换成回旋坐标系的电流信号，并将所述回旋坐标系的电流信号反馈给所述驱动模块。
13、本专利技术的第二个目的是提供一种风力变桨方法，其能够通过分层的控制策略，快速响应外部指令变化，同时保持电机的稳定运行，实现变桨电机的转动和变桨角度的精确控制，以适应风力发电机的运行需求。
14、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种风力变桨方法，包括下发参考位置指令；根据参考位置指令与变桨电机的实际位置进行比较并产生速度参考信号；根据速度参考信号与变桨电机的实际速度进行比较并产生电流参考信号；根据电流参考信号与实际的直轴电流进行比较并产生旋转坐标系下的电压指令；将旋转坐标系下的电压指令转换为两相静止坐标系的电压指令；将电压指令生成pwm信号；根据pwm信号将直流电转换为三相交流电并驱动变桨电机。
15、本专利技术有益效果为：将多个独立的组件紧密集成在变桨电机上，实现设备的紧凑和高集成度；通过分层的控制策略，快速响应外部指令变化，同时保持电机的稳定运行，实现变桨电机的转动和变桨角度的精确控制，以适应风力发电机的运行需求。
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1.一种风力变桨系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的风力变桨系统，其特征在于，所述控制模块(200)、所述驱动模块(300)和所述储能供能模块(400)均可拆卸式地安装在所述变桨电机(100)的壳体上，并且所述控制模块(200)、所述驱动模块(300)和所述储能供能模块(400)能够包裹所述变桨电机(100)。
3.如权利要求1或2所述的风力变桨系统，其特征在于，所述控制模块(200)包括主控单元(201)和位置环(202)，所述主控单元(201)发送参考位置指令并将参考位置指令传输给所述位置环(202)，所述位置环(202)将参考位置指令与所述变桨电机(100)的实际位置进行对比并形成位置误差数据，并将位置误差数据放大并生成速度参考信号。
4.如权利要求3所述的风力变桨系统，其特征在于，所述驱动模块(300)包括速度环(301)，所述速度环(301)接收速度参考信号并将速度参考信号与所述变桨电机(100)的实际速度进行对比并形成速度误差数据，并将速度误差数据转换成电流参考信号，电流参考信号为旋转坐标系下的直轴电流分量。
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