机组主控系统.ppt

各个功能模块内部的通讯图 主控制器通过现场总线Profibus-DP与各个子站进行交互通讯，各个功能模块通过K-Bus总线进行通讯，主CPU通过PC104总线进行内部通讯。 PC 104总线 以太网口1 以太网口2 CX1020内部的通讯结构 各个子站内部及对外的通讯结构 K-Bus总线 BC/BK3150 Profibus-DP 3.5、倍福PLC模块的组态运行 在使用工控软件中，我们经常提到组态一词，组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢？简单的讲，组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。使控制逻辑与硬件相对应，组态与组装类似。如要组装一台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。PLC的组态过程其实就是通过软件将控制逻辑程序与各个功能模块的输入或输出联系起来过程，并生成固定的组态文件。PLC在运行过程中不断读取组态文件，并按照组态文件中的规则 对相应的硬件输入或输出。 输入/输出按组态文件进行 四、现场总线Profibus-DP 4.1 Profibus-DP定义了三种设备类型 4.2 Profibus-DP单主系统 注意：我们1.5MW的电控系统就是采用的Profibus-DP单主系统。 4.3 Profibus-DP多主系统 注意：我们的机组一般的通讯速率是3MBit/s,所以总线循环时间低于10ms。 4.4 1.5MW机组的Profibus-DP结构 五、主控系统的功能 主控制系统是机组可靠运行的核心，主要完成数据采集及输入、输出信号处理；逻辑功能判定；对外围执行机构发出控制指令；与机舱柜通讯，接收机舱信号，并根据实时情况进行判断发出偏航或液压站的工作信号；与三个独立的变桨柜通信，接收三个变桨柜的信号，并对变桨系统发送实时控制信号控制变桨动作；对变流系统进行实时的检测，根据不同的风况对变流系统输出扭矩要求，使风机的发电功率保持最佳；与中央监控系统通讯、传递信息。控制包括机组自动启动，变流器并网，主要零部件除湿加热，机舱自动跟踪风向，液压系统开停，散热器开停，机舱扭缆和自动解缆，电容补偿和电容滤波投切以及低于切入风速时自动停机。 5.1 机组几种主要动作关系图 5.2 启动和并网控制 风力发电机的起动和并网过程如下：由风向传感器测出风向主控制器使偏航驱动机构动作，从而使风力发电机组对准风向。同时检测风速（只要有风发电机转子就有转动，随着风速的增加发电机的感应电压也逐步增加，即电机端电压逐步升高），当风速超过切入风速时，机组开始启动，当机组达到一定条件时，通过全功率变流器控制的功率模块和变流器网侧电抗器、电容器的LC滤波作用使系统输出电压等于电网电压、频率也达到并网条件，同时检测电网电压与变流器网侧电压之间的相位差，当其为零或相等（过零点）时实现并网发电（这些条件在金风1.5MW机组里全部通过变流装置的控制来实现，变流装置通过锁相控制和SPWM调制等使机组输出达到并网条件）。 启动并网流程 5.3 主控系统的控制及安全保护 整个运行过程都处于主控PLC严密控制之中。其安全保护系统分三层结构：主控制PLC系统，独立于PLC的安全链，器件本身的保护措施。在机组发生超常振动、过速、电网异常、出现极限风速等故障时保护机组，对电流、功率等的保护，采用两套相互独立的保护机构。当电网电压过高，风速过大等不正常状态出现后，电控系统会在系统恢复正常后自动复位，机组重新启动。 具体运行过程为： A、当风速持续10分钟（可设置）超过3m/s，风机将自动启动。叶轮转速大于10转／分时并入电网。 B、随着风速的增加，发电机的出力随之增加，当风速大于12m/s时，达到额定出力，超出额定风速机组进行恒功率控制（通过变桨控制和变流器的扭矩控制实现）。 C、当风速高于22米/秒持续10分钟，将实现正常停机（变桨系统控制叶片进行4°/s顺桨，转速低于切入转速时，风力发电机组脱网）。 D、当风速高于28米/秒并持续10秒钟时，实现正常停机；当风速高于33米/秒并持续1秒钟时，实现正常停机。 E、当遇到一般故障时，实现正常停机（变桨4°/s 顺桨）。 G、当遇到特定故障时，实现紧急停机（变流器脱网，网侧断路器断开，叶片以7°/s的速度顺桨）。 F、当遇到某些固定故障时，实现快速停机（变桨6°/s 顺桨）。 主控制系统的设计和实施结果能够满足风力发电机组无人值守、自动运行、安全保护的要求。 谢谢！ 金风1.5兆瓦机组主控制系统工作原理讲解 作者：孙伟 主要内容： 一、1.5MW风力发电机组电气控制系统的组成 二、 1.5MW风力发电