第二章风电机组控制系统要求.pdf

第二章风电机组控制系统要求 主讲 可再生能源学院风能动力 邓英 2.1控制系统和安全定义 2.1.1控制系统和安全系统的基本原则  风机工作和安全受控于控制系统和保护系统。  手动或自动介入不损坏保护系统的功能  控制和保护系统的复位能自由进行，不受干扰 ；  控制系统承受件或活动件中任何一件单独失效 应不引起保护系统失效。 2.1.2控制系统的定义 必须借助控制系统对风力机进行控制、调节和监控， 使运行参数保持在正常的范围内。控制方式的选择 如4种方式、维修方式  a) 在设计阶段，应建立使风力机能有效、尽可能 无故障、低应力水平和安全运行的程序，例如，何 时发生了故障应直接起动保护系统以及应如何通过 控制系统进行处理等 ;  b) 控制系统应设计成在规定的所有外部条件下都 能使风力机保持在正常使用极限内 ;功率、转速、 负载、起/停、并/脱网、纽缆、调向。  c）控制系统应能检测像超功率、超转速、过 热等失常现象，并能随即采取相应措施 ;  d) 控制系统应从风力机所配置的所有传感器 提取信息，并应能控制两套刹车系统 ;  e）在保护系统操作刹车系统时，控制系统应 自行降至服从地位。 控制系统设计  风力发电机组的控制目标  基本控制功能  系统运行的各种传感器配置  机组运行工作状态划分及转换  机组的启/停功能  偏航系统的运行功能  液压系统控制功能  发电机的并网控制  机组发电运行控制 2.1.3 （安全）系统定义 由于控制系统失效或内部及外部损伤或当发生危险导 致风机不能正常工作时，安全系统引起安全链动作。  安全系统在下情况引起安全链动作  ——超速  ——发电机超载或出现故障  ——振动超限  —— 电网失电、负载丢失风机出现的关机故障  —— 电缆线非正常缠绕 安全链定义  由安全继电器及其安全元素组成的在权限 上高于控制系统的电气线路 电器安全保护系统组成框图 安全系统组成 风雨雷电安全保护系统 运行安全保护系统 紧急故障安全链保护系统 控 制 系 微控制器抗电磁抗干扰保护系统 统 电器接地保护 接地保护系统 2.1.4 控制和保护系统的关系 通常能在系统内电源或无安全寿命零部件单独失效或故障情况 下，对风机进行保护。 2.1.4保护系统设计要求  风力机保护系统的设计一般要考虑列要求 :  a) 确定触发保护系统的限制值，使得不超过 设计基础的极限值，而且不会对风力机造成危险， 但也要使保护系统不会产生对控制系统的不必要干 扰;  b) 控制系统的功能应服从保护系统的要求 ;  c) 保护系统应有较高的优先权，至少应能起 用两套刹车系统，一但由于偏离正常使用值而触发 保护系