產(chǎn)品中心
風(fēng)電控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制站包括：塔座主控制器機(jī)柜、機(jī)艙控制站機(jī)柜、變槳距系統(tǒng)、變流器系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏站、以太網(wǎng)交換機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)總線通訊網(wǎng)絡(luò)、UPS電源、緊急停機(jī)后備系統(tǒng)等。
1、塔座控制站
塔座控制站即主控制器機(jī)柜是風(fēng)電機(jī)組設(shè)備控制的核心，主要包括控制器、I/O模件等?？刂破饔布捎?2位處理器，系統(tǒng)軟件采用強(qiáng)實(shí)時(shí)性的操作系統(tǒng)，運(yùn)行機(jī)組的各類復(fù)雜主控邏輯通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與機(jī)艙控制器機(jī)柜、變槳距系統(tǒng)、變流器系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，以使機(jī)組運(yùn)行在zui佳狀態(tài)。
控制器的組態(tài)采用功能豐富、界面友好的組態(tài)軟件，采用符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)方式，包括：功能圖(FBD)、指令表(LD)、順序功能塊(SFC)、梯形圖、結(jié)構(gòu)化文本等組態(tài)方式。
2、機(jī)艙控制站
機(jī)艙控制站采集機(jī)組傳感器測(cè)量的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速以及環(huán)境參數(shù)等信號(hào)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線和機(jī)組主控制站通訊，主控制器通過(guò)機(jī)艙控制機(jī)架以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的偏航、解纜等功能，此外還對(duì)機(jī)艙內(nèi)各類輔助電機(jī)、油泵、風(fēng)扇進(jìn)行控制以使機(jī)組工作在zui佳狀態(tài)。
3、變槳距系統(tǒng)
大型MW級(jí)以上風(fēng)電機(jī)組通常采用液壓變槳系統(tǒng)或電動(dòng)變槳系統(tǒng)。變槳系統(tǒng)由前端控制器對(duì)3個(gè)風(fēng)機(jī)葉片的槳距驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制，其是主控制器的執(zhí)行單元，采用CANOPEN與主控制器進(jìn)行通訊，以調(diào)節(jié)3個(gè)葉片的槳距工作在zui佳狀態(tài)。變槳系統(tǒng)有后備電源系統(tǒng)和安 全鏈保護(hù)，保證在危急工況下緊急停機(jī)。
4、變流器系統(tǒng)
大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組目前普遍采用大功率的變流器以實(shí)現(xiàn)發(fā)電能源的變換，變流器系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與主控制器進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的轉(zhuǎn)速、有功功率和無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。
5、現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏站
現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏站是機(jī)組監(jiān)控的就地操作站，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)組的就地參數(shù)設(shè)置、設(shè)備調(diào)試、維護(hù)等功能，是機(jī)組控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)上位機(jī)操作員站。
6、以太網(wǎng)交換機(jī)(HUB)
系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)機(jī)組的控制器、現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏和遠(yuǎn)端控制中 心網(wǎng)絡(luò)的連接?，F(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜內(nèi)采用普通雙絞線連接，和遠(yuǎn)程控制室上位機(jī)采用光纜連接。
7、現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)
主控制器具有CANOPEN、PROFIBUS、MODBUS、以太網(wǎng)等多種類型的現(xiàn)場(chǎng)總線接口，可根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需求進(jìn)行配置。
8、UPS電源
UPS電源用于保證系統(tǒng)在外部電源斷電的情況下，機(jī)組控制系統(tǒng)、危急保護(hù)系統(tǒng)以及相關(guān)執(zhí)行單元的供電。
9、后備危急安 全鏈系統(tǒng)
后備危急安 全鏈系統(tǒng)獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件保護(hù)措施，即使控制系統(tǒng)發(fā)生異常，也不會(huì)影響安 全鏈的正常動(dòng)作。安 全鏈?zhǔn)菍⒖赡軐?duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)造成致命傷害的超常故障串聯(lián)成一個(gè)回路，當(dāng)安 全鏈動(dòng)作后將引起緊急停機(jī)，機(jī)組脫網(wǎng)，從而zui大限度地保證機(jī)組的安 全。
所有風(fēng)電機(jī)組通過(guò)光纖以太網(wǎng)連接至主控室的上位機(jī)操作員站，實(shí)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，上位機(jī)監(jiān)控軟件應(yīng)具有如下功能：
?、傧到y(tǒng)具有友好的控制界面。在編制監(jiān)控軟件時(shí)，充分考慮到風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理的要求，使用漢語(yǔ)菜單，使操作簡(jiǎn)單，盡可能為風(fēng)電場(chǎng)的管理提供方便。
?、谙到y(tǒng)顯示各臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如每臺(tái)機(jī)組的瞬時(shí)發(fā)電功率、累計(jì)發(fā)電量、發(fā)電小時(shí)數(shù)、風(fēng)輪及電機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)速、風(fēng)向等，將下位機(jī)的這些數(shù)據(jù)調(diào)入上位機(jī)，在顯示器上顯示出來(lái)，必要時(shí)還可以用曲線或圖表的形式直觀地顯示出來(lái)。
?、巯到y(tǒng)顯示各風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，如開(kāi)機(jī)、停車、調(diào)向、手/自動(dòng)控制以及大/小發(fā)電機(jī)工作等情況，通過(guò)各風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)了解整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行情況。
?、芟到y(tǒng)能夠及時(shí)顯示各機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的故障。在顯示故障時(shí)，能顯示出故障的類型及發(fā)生時(shí)間，以便運(yùn)行人員及時(shí)處理及消除故障，保證風(fēng)電機(jī)組的安 全和持續(xù)運(yùn)行。
⑤系統(tǒng)能夠?qū)︼L(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)集中控制。值班員在集中控制室內(nèi)，只需對(duì)標(biāo)明某種功能的相應(yīng)鍵進(jìn)行操作，就能對(duì)下位機(jī)進(jìn)行改變?cè)O(shè)置狀態(tài)和對(duì)其實(shí)施控制。如開(kāi)機(jī)、停機(jī)和左右調(diào)向等。但這類操作有一定的權(quán)限，以保證整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行安 全。
?、尴到y(tǒng)管理。監(jiān)控軟件具有運(yùn)行數(shù)據(jù)的定時(shí)打印和人工即時(shí)打印以及故障自動(dòng)記錄的功能，以便隨時(shí)查看風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行狀況的歷史記錄情況。
基本功能
(1)數(shù)據(jù)采集(DAS)功能：包括采集電網(wǎng)、氣象、機(jī)組參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制、報(bào)警、記錄、曲線功能等;
(2)機(jī)組控制功能：包括自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)組、并網(wǎng)控制、轉(zhuǎn)速控制、功率控制、無(wú)功補(bǔ)償控制、自動(dòng)對(duì)風(fēng)控制、解纜控制、自動(dòng)脫網(wǎng)、安 全停機(jī)控制等;
(3)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能：包括機(jī)組參數(shù)、相關(guān)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控，歷史和實(shí)時(shí)曲線功能，機(jī)組運(yùn)行狀況的累計(jì)監(jiān)測(cè)等。
1、數(shù)據(jù)采集(DAS)功能
機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)的相關(guān)參數(shù)包括：
(1)電網(wǎng)參數(shù)，包括電網(wǎng)三相電壓、三相電流、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)等。電壓故障檢測(cè)：電網(wǎng)電壓閃變、過(guò)電壓、低電壓、電壓跌落、相序故障、三相不對(duì)稱等。
(2)氣象參數(shù)，包括風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等。
(3)機(jī)組狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)，包括：風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)線圈溫度、發(fā)電機(jī)前后軸承溫度、齒輪箱油溫度、齒輪箱前后軸承溫度、液壓系統(tǒng)油溫、油壓、油位、機(jī)艙振動(dòng)、電纜紐轉(zhuǎn)、機(jī)艙溫度等。
風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中 心的上位機(jī)和塔座觸摸屏站均可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的顯示、記錄、曲線、報(bào)警等功能。
2、機(jī)組啟停、發(fā)電控制
(1)主控系統(tǒng)檢測(cè)電網(wǎng)參數(shù)、氣象參數(shù)、機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)條件滿足時(shí)，啟動(dòng)偏航系統(tǒng)執(zhí)行自動(dòng)解纜、對(duì)風(fēng)控制，釋放機(jī)組的剎車盤，調(diào)節(jié)槳距角度，風(fēng)車開(kāi)始自由轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
(2)當(dāng)外部氣象系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的風(fēng)速大于某一定值時(shí)，主控系統(tǒng)啟動(dòng)變流器系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，待發(fā)電機(jī)定子輸出電能與電網(wǎng)同頻、同相、同幅時(shí)，合閘出口斷路器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。
(3)風(fēng)力機(jī)組功率、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
根據(jù)風(fēng)力機(jī)特性，當(dāng)機(jī)組處于zui佳葉尖速比λ運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)機(jī)組將捕獲得zui大的能量，雖理論上機(jī)組轉(zhuǎn)速可在任意轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，但受實(shí)際機(jī)組轉(zhuǎn)速限制、系統(tǒng)功率限制，不得不將該階段分為以下幾個(gè)運(yùn)行區(qū)域：即變速運(yùn)行區(qū)域、恒速運(yùn)行區(qū)域和恒功率運(yùn)行區(qū)。額定功率內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)包括：變速運(yùn)行區(qū)(zui佳的λ)和恒速運(yùn)行區(qū)。
當(dāng)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)后，轉(zhuǎn)速小于極限轉(zhuǎn)速、功率低于額定功率時(shí)，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際風(fēng)速，調(diào)節(jié)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速，使機(jī)組工作在捕獲zui大風(fēng)能的狀態(tài)。
由于風(fēng)速儀測(cè)量點(diǎn)的風(fēng)速與作用于槳葉的風(fēng)速存在一定誤差，所以轉(zhuǎn)距觀測(cè)器來(lái)預(yù)測(cè)風(fēng)力機(jī)組的機(jī)械傳動(dòng)轉(zhuǎn)距，在通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距的對(duì)應(yīng)關(guān)系推出轉(zhuǎn)速。ω為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速期望值。Tm為轉(zhuǎn)距的觀測(cè)值。Kopt為zui佳轉(zhuǎn)速時(shí)的比例常數(shù)。
當(dāng)風(fēng)速增加使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)上限后，主控制器需維持轉(zhuǎn)速恒定，風(fēng)力機(jī)組發(fā)出的電功率，隨風(fēng)速的增加而增加，此時(shí)機(jī)組偏離了風(fēng)力機(jī)的zui佳λ曲線運(yùn)行。
當(dāng)風(fēng)速繼續(xù)增加，使轉(zhuǎn)速、功率都達(dá)到上限后，進(jìn)入恒功率運(yùn)行區(qū)運(yùn)行，此狀態(tài)下主控通過(guò)變流器，維持機(jī)組的功率恒定，主控制器一方面通過(guò)槳距系統(tǒng)的調(diào)節(jié)減少風(fēng)力攻角，減少葉片對(duì)風(fēng)能的捕獲;另一方面通過(guò)變流器降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速節(jié)，使風(fēng)力機(jī)組偏離zui佳λ曲線運(yùn)行，維持發(fā)電機(jī)的輸出功率穩(wěn)定。
合肥風(fēng)力發(fā)電控制器應(yīng)用廣 泛，風(fēng)力發(fā)電節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境，為人民造福。希望以后可以開(kāi)發(fā)越來(lái)越多的清潔能源。希望以上信息可以對(duì)你有所幫助。若有需要，歡迎致電!
