SSB变桨系统调试方案设计.doc

变桨系统试验方案设计 目 录 一、变桨系统内部试验 1 1.1正常变桨试验 1 1.2紧急停机试验 2 1.3变桨速度和方向的试验 3 1.3.1信号点检测 3 1.3.2故障信号灯 4 二、变桨系统与主控联调 4 2.1启动状态 4 2.2自我测试 5 2.3正常操作状态 6 2.4正常停机状态 7 2.5紧急停机状态 8 三、变桨系统通信协议 8 3.1通信数据格式 8 3.2功能列表 9 3.2.1读取当前数据（01h） 9 3.2.2发送操作数据（02h） 10 3.2.3读取参数（30h） 11 3.2.4发送参数（31h、32h） 11 3.2.5读取故障（50h） 12 3.2.6发送设定位置值（96h） 12 变桨系统试验方案设计 变速恒频风力发电机组风轮转速随着风速的变化而变化，可以更有效地利用风能，并且通过变速恒频技术可得到恒定频率的电能。风力机组因为在额定风速以上工况，风力机有可能受到很大的静态或动态冲击。变桨距机构的主要功能就是在额定风速附近(以上)，依据风速的变化随时调节桨叶的节距角，控制吸收的机械能，一方面保证获取最大的能量同时减少风力对风力机的冲击。在并网过程中,变桨距控制还可实现快速无冲击并网，最终提高了整个风力发电系统的发电效率和电能质量。 本系统采用SSB公司生产的电动式变桨系统，此系统的调试主要分成两个部分进行，第一部分主要测试变桨系统本身运行的正确性，第二部分通过主控与变桨系统进行系统联调。 一、变桨系统内部试验 针对变桨系统的调试采用的是调试软件和硬件调试相结合的方式，从而保证变桨系统本身运行正常。 1.1正常变桨试验 正常变桨的试验是通过调试软件调节变桨速度和节距角来观察电机的运转情况。下面分别介绍调试软件以及调试步骤。 调试界面主要分成七个部分，下面对其每个部分作简要介绍： 1）、界面第一行左侧的模块中，A1…B3显示的是实际的变桨节距角，A-B的功能是使能A或B的编码器。右侧是Cal是校对变桨角度，其左右两侧有快捷键高速和低速分别变桨至零度和90度； 2）、界面第一行右侧是显示Profibus是否正常的状态信号； 3）、界面第二行左侧显示的是数字输入E2、E3、E4，每个9个IO，从低位到高位分别对应的信号是：地、变换器准备就绪、电机保护、温控、蓄电箱充电完成、限位开关信号（91和95）、充电模块过压信号； 4）、界面第二行中部显示的模拟输入包括电枢电流和PT100； 5）、界面第二行右侧显示的是每个桨叶的状态以及PLC的状态； 6）、界面最下面一行主要调节的是变桨的速度和节距角，同时下面还有固定值的快捷键操作；其右侧功能相同，只是需要手动填写具体的数值。 图1 调试软件界面 安装完调试软件后，进行通信线的连结，查看通信状态是否正常。然后设置变桨角度和速度，启动之后电机运行，观察实际的变桨角度、电流值、温度等值，是否处于正常状态。 1.2紧急停机试验 系统失电、安全链断开等重大故障情况下，风力机的主控通过滑环发出紧急停机命令，具体停机的过程是在轴箱的接触器控制下完成的。 轴箱中起到关键控制作用的有主接触器5K1、正常变桨的刹车接触器5K2、网侧供电电机和24V供电DGNR的接触器5K3、蓄电池供电电机的接触器6K1（与5K3形成自锁）、蓄电池供电的刹车接触器6K2（与5K2形成自锁）、限位开关91的反馈信号的接触器6K3。下面对紧急停机的具体操作步骤进行阐述： 1）、系统运行正常情况下，EFC为高电平，本系统通过安全链KL2904输出，安全链正常状况时，对应的KL2904的线圈吸合，对应的反馈触点闭合直接拉高EFC。这样正常供电通路，但RFG未启动导致晶闸管没有触发信号，电机不工作，直到通过操作显示屏或者主控通信，最终变桨系统的PLC拉高RFG，电机动作； 2）、系统出现故障，EFC为低电平，主接触器5K1线圈失电，5K3线圈失电5K1、5K3的常闭触点闭合（5K1/31、5K3/1），蓄电池供电给接触器6K2，其线圈得电造成6K1线圈得电，6K1的常开触点闭合直接供电（晶闸管未参与工作，无须启动RFG）； 3）、电机运行，顺桨动作启动，此时蓄电池供电刹车松闸，变桨运行至节距角为91度时，限位开关动作，蓄电池停止供电，刹车抱闸； 4）、91度限位开关信号通过滑环反馈给主控，收到信号后，主控通过置位旁路限位开关管脚，发出高电平，即机舱柜按键按下，主接触器5K1得电，5K1的常闭触点打开，蓄电池箱供电通道断开，同时手动变桨，恢复小于91度位置，整个紧急停机的过程中变桨系统的控制器是不参与工作的。 1.3变桨速度和方向的试验 本系统的伺服驱动是通过晶闸管整流驱动直流电机实现的，这样变桨速度主要取决于晶闸管的触发脉冲，即调节相位控制角，从而调节其电压值，进而控制变桨速度