東汽風(fēng)機控制系統(tǒng)

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1、第一章風(fēng)機控制系統(tǒng)概述風(fēng)機所有的監(jiān)視和控制功能都通過控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，它們通過各種連接到控制模塊的傳感器來監(jiān)視、控制和保護。控制系統(tǒng)給出葉片變槳角度和發(fā)電機系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩值，因而作用給電氣系統(tǒng)的分散控制單元的上位機和旋轉(zhuǎn)輪轂的葉片變槳調(diào)節(jié)系統(tǒng)。采用最優(yōu)化的能量場算法，使風(fēng)機不遭受沒必要的動態(tài)壓力。它包括電網(wǎng)電壓、頻率、相位、轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、齒輪箱、發(fā)電機、現(xiàn)場的各種溫度、擺動、振動、油壓、剎車襯套的磨損、電纜的彎曲和氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)視。危機故障的冗余檢查，以及在緊急情況下，甚至在控制系統(tǒng)不運行或缺乏外部電源的情況，它們通過硬接線連接安全鏈立即觸發(fā)和關(guān)閉風(fēng)機。甚至在主電源完全耗盡，為確保最

2、大的安全，照明燈光還是能繼續(xù)照明。運行數(shù)據(jù)可以通過連接到遠程通訊模塊或因特網(wǎng)的PC機進行歷史數(shù)據(jù)的調(diào)用，也就是說，風(fēng)機的完整的狀況信息可以被熟悉的操作人員和維護人員獲知利用。但是要提供安全密碼等級，正確的安全密碼才允許遠程控制。1風(fēng)力發(fā)電機組的基本控制要求風(fēng)力發(fā)電機組的啟動、停止、切入（電網(wǎng)）和切出（電網(wǎng)）、輸入功率的限制、風(fēng)輪的主動對風(fēng),以及對運行過程中故障的監(jiān)測和保護必須能夠自動控制。風(fēng)力資源豐富的地區(qū)通常都是在海島或邊遠地區(qū)的甚至海上，發(fā)電機組通常要求能夠無人值班運行和遠程監(jiān)控，這就要求發(fā)電機組的控制系統(tǒng)有很高的可靠性。2控制系統(tǒng)的基本功能并網(wǎng)運行的FD型風(fēng)力發(fā)電

3、機組的控制系統(tǒng)具備以下功能：(1)根據(jù)風(fēng)速信號自動進入啟動狀態(tài)或從電網(wǎng)切出。(2)根據(jù)功率及風(fēng)速大小自動進行轉(zhuǎn)速和功率控制。(3)根據(jù)風(fēng)向信號自動偏航對風(fēng)。(4)發(fā)電機超速或轉(zhuǎn)軸超速，能緊急停機。(5)當(dāng)電網(wǎng)故障，發(fā)電機脫網(wǎng)時，能確保機組安全停機。（6）電纜扭曲到一定值后，能自動解纜。(7)當(dāng)機組運行過程中，能對電網(wǎng)、風(fēng)況和機組的運行狀況進行檢測和記錄，對出現(xiàn)的異常情況能夠自行判斷并采取相應(yīng)的保護措施，并能夠根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，生成各種圖表，以反映風(fēng)力發(fā)電機組的各項性能。..(8)對在風(fēng)電場中運行的風(fēng)力發(fā)電機組還應(yīng)具備遠程通信的功能。風(fēng)機控制系統(tǒng)圖..第二章控制系統(tǒng)及安全規(guī)

4、范1主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)位于塔頂?shù)臋C艙主控制柜內(nèi)，控制模塊通過光纖數(shù)據(jù)傳輸電纜和RS485串口分別與塔基變頻器開關(guān)柜上的顯示操作屏和變槳控制系統(tǒng)相連。主控柜中包含有高度集成的控制模塊WP3100、超速模塊、轉(zhuǎn)速模塊、各種空氣開關(guān)、電機啟動保護開關(guān)、繼電器、接觸器等。圖2.1主控柜主控系統(tǒng)連續(xù)不斷的發(fā)出轉(zhuǎn)矩給定值到變頻器控制系統(tǒng)，發(fā)出葉片角度給定值到變槳控制系統(tǒng)，變槳控制系統(tǒng)的同步控制器驅(qū)動輪轂中的變漿控制電機來進行各種調(diào)節(jié)和控制。每個系統(tǒng)都帶有自己的監(jiān)視功能，變頻器能獨立工作且能自行停止，它也給定模擬信號到主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)在給定相應(yīng)的信號到變槳系統(tǒng)，然后驅(qū)動葉片變化角度。

5、。在變漿控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)自身監(jiān)視只對故障起作用，象下列故障：葉片和葉片角度偏差等。它能夠通過通訊電纜請求主控系統(tǒng)快速停機。2安全鏈安全鏈是一個硬回路，由所有能觸發(fā)緊急停機的觸點串聯(lián)而成，任何一個觸發(fā)都會導(dǎo)致緊急停機。以下是構(gòu)成緊急停機的信號點：..位于機艙控制柜上的緊急停機按鈕，機艙內(nèi)便攜式控制盒停機按鈕，變頻器控制柜上的緊急停機按鈕。低速軸超速信號，發(fā)電機轉(zhuǎn)速超速信號。超過額定功率的1.5倍。振動超限主控系統(tǒng)觸發(fā)的變漿控制失敗電纜扭曲：±4旋轉(zhuǎn)3變漿控制三個葉片變槳分別由三個帶變頻控制的三個直流電機驅(qū)動，通過L+B控制器同步調(diào)整動作。如果是電網(wǎng)故障或安全停機，每個電機

6、的電源由各自的后備蓄電池提供。變槳控制除了調(diào)節(jié)功率外，還作為三重冗余保護。每個葉片多安裝有一個角度編碼器，每個電機也裝有一個編碼器，在運行中，L+B控制還監(jiān)視變槳電機的電流和溫度，三個蓄電池循環(huán)充電控制，蓄電池電壓檢測，并通過串口與控制器WP3100通訊進行數(shù)據(jù)傳輸。4安全剎車風(fēng)機裝有兩個剎車卡鉗，通過作用在裝在高速軸上的剎車盤來止動。剎車卡鉗直接安裝在齒輪箱殼體上。止動時靠彈簧力，張開時靠液壓力。為了防止驅(qū)動裝置過度拉緊，液壓回路上的剎車卡鉗可以通過不同壓力等級產(chǎn)生剎車轉(zhuǎn)矩。為了剎車時轉(zhuǎn)軸能停下來，剎車轉(zhuǎn)矩等于100％額定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)矩（剎車力矩等級1）。大約6.5s后剎車

7、制動程序開始執(zhí)行，剎車轉(zhuǎn)矩增加到等級2，此時剎車器持續(xù)施加等于2倍額定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)矩的壓力。剎車器張開的最大要求壓力：120bar運行壓力：140～160bar最大壓力：（極限值）200bar..第三章傳感器1轉(zhuǎn)速傳感器風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速的測量點有三個：即發(fā)電機輸入端轉(zhuǎn)速、齒輪箱輸出端轉(zhuǎn)速和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，發(fā)電機輸入端轉(zhuǎn)速一個，齒輪箱輸出端轉(zhuǎn)速一個，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速兩個，還有兩個轉(zhuǎn)速傳感器安裝在機艙與塔筒連接的齒輪上，用來識別偏航旋轉(zhuǎn)方向。圖3.1轉(zhuǎn)速傳感器2偏航計數(shù)傳感器（偏航角度）從機艙到塔筒間布置的柔性電纜由于偏航控制會變得扭曲。如果在扭曲達到兩圈后正好