风力发电机组及其控制系统幻灯片.ppt

Content 风轮轴的安装形式分 首先保证安全性，风轮直径70多米，塔高六七十米，机舱重量超过五十吨，一旦发生危险，很不可思议。 其实，提高可靠性 ：可靠性直接影响的就是机组的可利用率，这是我们目前急需提高的一个指标； 最大电能：最重要的性能 竞争力， 可利用率+风能利用效率 降低动载荷，机组寿命 便于机组的进一步优化 易于扩展：总线网络结构，方便更换，添加部件，不同的配置，比如轴承自动润滑 便于维护：远程诊断、故障追忆等 构成控制系统的几大部件，及它们在机组中的分布位置。 机组的控制核心部分－－主控系统是由两部分组成，分别由安装在塔底的塔底控制柜和安装在机舱的机舱控制柜组成，它们以主从关系分布，塔底控制柜最为主站，机舱控制柜作为从站。 在风轮轮毂中安装有变桨距系统，来执行桨叶的开桨与关桨动作。 变流器安装在塔筒底部，直接与塔底控制柜进行通讯。 机舱柜与变桨系统之间的电源传输和信号传输都是由安装在机舱主轴部分的滑环来执行。 在我们这套系统当中，由于发电机、变流器都是采用水冷冷却方式，所以我们还需要水冷控制系统，来为发电机、变流器进行冷却。 690V主电源接入、分配； 电网测量；电网的参数检测（电网电压、频率、相位等等）、通过这些检测来做发电量计算及电能质量评估。 人机交互接口；位于塔底，方便操作人员对机组运行进行操作和监视 主控制器；放置在塔底控制柜中，这样维护操作的都很方便。 UPS电源；当电网出现故障，不能为主控系统提供电源时，这时主控器电源依靠UPS后备电源提供，完成对机组的安全停机及参数备份等操作。 风场通讯接口；主要由调制解调、光线以太网组成，用来对风机群进行组网。 塔底IO：主要功能是对控制柜温度、箱变的温度等信号的采集 MCB的状态等 大部分的执行部件位于机舱中如，偏航的电机、偏航的传感器、液压站、齿轮箱、发电机等，主要的传感器的数据采集、执行部件的控制也都在机舱柜子； 为这些功能提供辅助，数字电源，IO模块等 安全继电器是机组安全链的重要组成部分 变距系统的电源、通讯及其他的控制信号 有的机组为了方便，在机舱配置人机界面 结构组成：驱动器，驱动电气及减速机 电源：一般是380Ｖ，也有２３０Ｖ的 通讯：变距的控制及数据采集大部分是通过通讯来完成的。 安全链，为了提高安全性，一般安全链和变距采用电路来控制 另外，变距系统都需要一个储能装置，在电网故障的时候通过收桨启动 气动刹车，完成停机的过程 液压变距主要是储能罐 电驱动一般就是电池、超级电容 Content 主控系统与变桨距系统电源线路通讯线路控制线路的连接 控制系统各部件之间的关系图。 塔底控制柜与机舱控制柜通过光纤以太网进行数据传输，这样避免了信号在传输过程中的干扰,丢失现象。 机场上所有传感器都是通过机舱控制柜与主控系统进行数据交换的。那么机舱执行部件（偏航电机、液压泵、机舱散热与冷却等部件通过机舱控制柜与主控系统连接 在塔底控制柜留有风场数据通讯接口，这样很容易将风场多台风机进行组网，便于统一管理。 风电机组的远程监控网络 首先在风场内，一般采用光纤以太网，而且是双环网结构提高可靠性。 如果风场规模大的话，还可以对机组分组，每一组形成一个环网，进行中央监控室对风机运转的状态进行监控。 风场层面，日常运行、维护成本 风场高层管理人员 一般距离风场比较远，但也需要机组的运行数据，一般通过互联网来进行远程访问，达到对风机监控的目的； 机组售后服务中心，可以也需要通过互联网进行技术支持，协助故障的诊断、软件更新等。 每个风场中心监控服务器，甚至每台机组控制器都包含WEB 监控服务器。 但通过互联网访问一般都需要固定的IP，但这个费用比较高，替代的方法是VPN虚拟专用网路活着动态域名解析。 为偏航刹车及主动刹车提供动力源。 Content Content Content Content Content  机舱柜 传感器接入 执行部件控制 数字电源 数字、模拟IO 安全继电器 变距系统通讯 人机界面  变距系统 变流器 类型 全功率变流器 出口功率 3000kW 额定电压 690V 功率因数 +/-0.975 冷却 水冷 尺寸 2460X2300X640 防护等级 IP54 种类 2500kg 通讯协议 Canopen  滑环 信号列表：变距系统电源、通讯、控制信号 耐压、电流冲击电气性能等； 防护等级：IP54 设计寿命：7000万转 主控系统 机舱控制柜 轮毂内 ， 3 个 滑环 ， RS 485 通讯 塔底控制柜 风场通讯 电量采集 EtherCan 通讯 以太光纤 传感器等 ACS 867 监