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风机控制系统 风力发电基本知识 风机控制系统概述 控制系统及安全规范 传感器 操作面板应用 手动控制操作 风机运行 第一章 风力发电基本知识 1.1 风的产生 风是由于空气流动而产生的，造成空气流动的原因有： 太阳的辐射与地球的自转、公转。 河流、海洋、山岳及沙漠等的 地表差异。 地表各处受熱不均匀。 大气温差发生变化。 空气中水蒸汽的含量不同等。 1.2 风的特性 风的方向不定、大小不同。 风速随高度的增加而变化 风随季节的变化而变化 风随日夜的变化而变化 风随地形的变化而变化 1.3 风力发电场的选址 风电场场址选择要求很严格，主要依据是： 1. 该地区的风力资源丰富，年平均风速在6～7m/s以上，且盛行风向稳定。 2. 在预选场址内立测风塔，进行1～2年的风速、风向及风速沿高度的变化等数据。 3. 对影响场内风力发电机组出力及安全可靠运行的其它气象数据（如气温、气压、湿度）以及特殊气象情况（如台风、雷电、沙暴、盐雾、冰冻期等）有测量和统计。 4. 地区内的地形地貌障碍物有详细资料。 5. 风电场距公路和电力网应较近，以便降低设备运输和接入电网的工程费用。 6. 风电场场址应距居民点有一定的距离，以避免噪音的影响。 1.4 风力发电机组的布置 风电场的排布主要考虑地形、地貌以及风电机组之间尾流的影响，以获得最大的发电量。 在风能资源风向非常明显的地区，机组排列可以与主导风能方向垂直，平行交错布置，行距一般为风轮直径的8～10倍，列距一般为风轮直径的2～3倍。 东方汽轮机厂的FD型风机是一种 额定功率为1500kW，频率为50Hz 或60Hz的变桨控制、可变速的涡 轮风机。 现阶段我厂的风机主要是FD70、 FD77型。 基本参数 机型 FD70 FD77 额定功率(kW) 1,500 1,500 切入风速(m/s) 3.5 3.0 额定风速(m/s) 13.5 12.5 切出风速(m/s) 25.0 20.0 抗暴风能力(m/s) 56.0 51.6 第二章 风机控制系统概述 2.1 风机控制系统： 主控制系统 变桨控制系统 发电机变频控制系统 偏航控制系统 基本控制要求 基本功能 并网运行的FD型风力发电机组的控制系统具备以下功能： (1)根据风速信号自动进入启动状态或从电网切出。 (2)根据功率及风速大小自动进行转速和功率控制。 (3)根据风向信号自动偏航对风。 (4)发电机超速或转轴超速，能紧急停机。 (5)当电网故障，发电机脱网时，能确保机组安全停机。 (6)电缆扭曲到一定值后，能自动解缆。 (7)当机组运行过程中，能对电网、风况和机组的运行状况进行检测和记录，对 出现的异常情况能够自行判断并采取相应的保护措施，并能够根据记录的数据，生成各种图表，以反映风力发电机组的各项性能。 (8)对在风电场中运行的风力发电机组还应具备远程 通信的功能。 第三章 控制系统及安全规范 3.1 主控制系统 主控制系统是整个风机控制系统的核心部分，通过各种传感器和连接的其他分散的控制系统，风机的所有的监视和控制功能都通过主控制系统来实现，主控制系统安装在机舱上，主控柜中包含有高度集成的控制模块WP3100、超速模块、转速模块、各种空气开关、电机启动保护开关、继电器、接触器等。 3.1.1 WP3100控制器 专门设计用于控制风机——从停机到拾取多种速度。活性安全和先进的数据收集。 （1）功能： 用于所有类型风机的智能控制器。 所有控制功能一体化。 先进的数据收集和存储。 满足用户需求的灵活设计。 整体实时电网测量。 易于扩展。 远程程序更新。C语言设计。 一体化的I/O和COM端口。 用户语言：缺省的控制语言是英语， 其他语言是可以选择的。 （2）I/O信息： 在WP3100模块中含有数字量输入输出点、模拟量输入输出点、高速记数测量点、温度PT100测量点、电网电压电流测量点