东汽风机控制新版系统.docx

第一章 风机控制系统概述 风机全部监视和控制功效全部经过控制系统来实现，它们经过多种连接到控制模块传感器来监视、控制和保护。控制系统给出叶片变桨角度和发电机系统转矩值，所以作用给电气系统分散控制单元上位机和旋转轮毂叶片变桨调整系统。采取最优化能量场算法，使风机不遭受没必需动态压力。 它包含电网电压、频率、相位、转轴转速、齿轮箱、发电机、现场多种温度、摆动、振动、油压、刹车衬套磨损、电缆弯曲和气象数据监视。危机故障冗余检验，和在紧急情况下，甚至在控制系统不运行或缺乏外部电源情况，它们经过硬接线连接安全链立即触发和关闭风机。甚至在主电源完全耗尽，为确保最大安全，照明灯光还是能继续照明。 运行数据能够经过连接到远程通讯模块或因特网PC机进行历史数据调用，也就是说，风机完整情况信息能够被熟悉操作人员和维护人员获知利用。不过要提供安全密码等级，正确安全密码才许可远程控制。 1 风力发电机组基础控制要求 风力发电机组开启、停止、切入（电网）和切出（电网）、输入功率限制、风轮主动对风,和对运行过程中故障监测和保护必需能够自动控制。风力资源丰富地域通常全部是在海岛或边远地域甚至海上，发电机组通常要求能够无人值班运行和远程监控，这就要求发电机组控制系统有很高可靠性。 2 控制系统基础功效 并网运行FD型风力发电机组控制系统含有以下功效： (1)依据风速信号自动进入开启状态或从电网切出。 (2)依据功率及风速大小自动进行转速和功率控制。 (3)依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、风况和机组运行情况进行检测和统计，对 出现异常情况能够自行判定并采取对应保护方法，并能够依据统计数据，生 成多种图表，以反应风力发电机组各项性能。 (8)对在风电场中运行风力发电机组还应含有远程通信功效。 风机控制系统图 控制系统及安全规范 1 主控系统 主控系统在塔顶机舱主控制柜内，控制模块经过光纤数据传输电缆和RS485串口分别和塔基变频器开关柜上显示操作屏和变桨控制系统相连。主控柜中包含有高度集成控制模块WP3100、超速模块、转速模块、多种空气开关、电机开启保护开关、继电器、接触器等。 图2.1 主控柜 主控系统连续不停发出转矩给定值到变频器控制系统，发出叶片角度给定值到变桨控制系统，变桨控制系统同时控制器驱动轮毂中变浆控制电机来进行多种调整和控制。 每个系统全部带有自己监视功效，变频器能独立工作且能自行停止，它也给定模拟信号到主控系统，主控系统在给定对应信号到变桨系统，然后驱动叶片改变角度。。 在变浆控制系统中，系统本身监视只对故障起作用，象下列故障：叶片和叶片角度偏差等。它能够经过通讯电缆请求主控系统快速停机。 2 安全链 安全链是一个硬回路，由全部能触发紧急停机触点串联而成，任何一个触发全部会造成紧急停机。以下是组成紧急停机信号点： 在机舱控制柜上紧急停机按钮，机舱内便携式控制盒停机按钮，变频器控制柜上紧急停机按钮。 低速轴超速信号，发电机转速超速信号。 超出额定功率1.5倍。 振动超限 主控系统触发变浆控制失败 电缆扭曲： ±4旋转 3 变浆控制 三个叶片变桨分别由三个带变频控制三个直流电机驱动，经过L+B控制器同时调整动作。假如是电网故障或安全停机，每个电机电源由各自后备蓄电池提供。变桨控制除了调整功率外，还作为三重冗余保护。每个叶片多安装有一个角度编码器，每个电机也装有一个编码器，在运行中， L+B控制还监视变桨电机电流和温度，三个蓄电池循环充电控制，蓄电池电压检测，并经过串口和控制器WP3100通讯进行数据传输。 4 安全刹车 风机装有两个刹车卡钳，经过作用在装在高速轴上刹车盘来止动。刹车卡钳直接安装在齿轮箱壳体上。止动时靠弹簧力，张开时靠液压力。 为了预防驱动装置过分拉紧，液压回路上刹车卡钳能够经过不一样压力等级产生刹车转矩。为了刹车时转轴能停下来，刹车转矩等于100％额定转轴转矩（刹车力矩等级1）。 大约6.5s后刹车制动程序开始实施，刹车转矩增加到等级2，此时刹车器连续施加等于2倍额定转轴转矩压力。 刹车器张开最大要求压力： 120bar 运行压力： 140～160bar 最大压力：（极限值） 200bar 第三章 传感器 1 转速传感器 风力发电机组转速测量点有三个：即发电机输入端转速、齿轮箱输出端转速和风轮转速，发电机输入端转速一个，齿轮箱输出端转速一个，风轮转速两个，还有两个转速传感器安装在机舱和塔筒连接齿轮上，用来识别偏航旋转方向。 图3.1 转速传