(2)液壓系統(tǒng)
機組的液壓系統(tǒng)用于偏航系統(tǒng)剎車、機械剎車盤驅(qū)動。機組正常時,需維持額定壓力區(qū)間運行。
液壓泵控制液壓系統(tǒng)壓力,當壓力下降至設定值后,啟動油泵運行,當壓力升高至某設定值后,停泵。
?。?)氣象系統(tǒng)
氣象系統(tǒng)為智能氣象測量儀器,通過RS485口和控制器進行通訊,將機艙外的氣象參數(shù)采集至控制系統(tǒng)。根據(jù)環(huán)境溫度控制氣象測量系統(tǒng)的加熱器以防止結(jié)冰。
閃光障礙燈控制,每個葉片的末端安裝閃光障礙燈,在夜晚點亮。
機艙風扇控制機艙內(nèi)環(huán)境溫度。
?。?)電動變槳距系統(tǒng)
變槳距系統(tǒng)包括每個葉片上的電機、驅(qū)動器、以及主控制PLC等部件,該PLC通過CAN總線和機組的主控系統(tǒng)通訊,是風電控制系統(tǒng)中槳距調(diào)節(jié)控制單元,變槳距系統(tǒng)有后備DO順槳控制接口。槳距系統(tǒng)的主要功能如下: 緊急剎車順槳 系統(tǒng)控制,在緊急情況下,實現(xiàn)風機順槳控制。 通過CAN通訊接口和主控制器通訊,接受主控指令,槳距系統(tǒng)調(diào)節(jié)槳葉的節(jié)角距至預定位置。 槳距系統(tǒng)和主控制器的通訊內(nèi)容包括:
槳葉A位置反饋
槳葉B位置反饋
槳葉C位置反饋
槳葉節(jié)距給定指令
槳距系統(tǒng)綜合故障狀態(tài)
葉片在順槳狀態(tài)
順槳命令
(5)增速齒輪箱系統(tǒng)
齒輪箱系統(tǒng)用于將風輪轉(zhuǎn)速增速至雙饋發(fā)電機的正常轉(zhuǎn)速運行范圍內(nèi),需監(jiān)視和控制齒輪油泵、齒輪油冷卻器、加熱器、潤滑油泵等等。
當齒輪油壓力低于設定值時,起動齒輪油泵;當壓力高于設定值時,停止齒輪油泵。當壓力越限后,發(fā)出警報,并執(zhí)行停機程序。
齒輪油冷卻器/加熱器控制齒輪油溫度:當溫度低于設定值時,起動加熱器,當溫度高于設定值時停止加熱器;當溫度高于某設定值時,起動齒輪油冷卻器,當溫度降低到設定值時停止齒輪油冷卻器。
潤滑油泵控制,當潤滑油壓低于設定值時,起動潤滑油泵,當油壓高于某設定值時,停止?jié)櫥捅谩?/p>
?。?)偏航系統(tǒng)控制
根據(jù)當前的機艙角度和測量的低頻平均風向信號值,以及機組當前的運行狀態(tài)、負荷信號,調(diào)節(jié)CW(順時針)和CCW(逆時針)電機,實現(xiàn)自動對風、電纜解纜控制。
自動對風:當機組處于運行狀態(tài)或待機狀態(tài)時,根據(jù)機艙角度和測量風向的偏差值調(diào)節(jié)CW、CCW電機,實現(xiàn)自動對風。(以設定的偏航轉(zhuǎn)速進行偏航,同時需要對偏航電機的運行狀態(tài)進行檢測)
自動解纜控制:當機組處于暫停狀態(tài)時,如機艙向某個方向扭轉(zhuǎn)大于720度時,啟動自動解纜程序,或者機組在運行狀態(tài)時,如果扭轉(zhuǎn)大于1024度時,實現(xiàn)解纜程序。
(7)大功率變流器通訊
主控制器通過CANOPEN通訊總線和變流器通訊,變流器實現(xiàn)并網(wǎng)/脫網(wǎng)控制、發(fā)電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、有功功率控制、無功功率控制:
并網(wǎng)和脫網(wǎng):變流器系統(tǒng)根據(jù)主控的指令,通過對發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁,將發(fā)電機定子輸出電能控制至同頻、同相、同幅,再驅(qū)動定子出口接觸器合閘,實現(xiàn)并網(wǎng);當機組的發(fā)電功率小于某值持續(xù)幾秒后或風機或電網(wǎng)出現(xiàn)運行故障時,變流器驅(qū)動發(fā)電機定子出口接觸器分閘,實現(xiàn)機組的脫網(wǎng)。
發(fā)電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié):機組并網(wǎng)后在額定負荷以下階段運行時,通過控制發(fā)電機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)機組在最佳λ曲線運行,通過將風輪機當做風速儀測量實時轉(zhuǎn)距值,調(diào)節(jié)機組至最佳狀態(tài)運行。
功率控制:當機組進入恒定功率區(qū)后,通過和變頻器的通訊指令,維持機組輸出而定的功率。
無功功率控制:通過和變頻器的通訊指令,實現(xiàn)無功功率控制或功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。
8)安全鏈回路
安全鏈回路獨立于主控系統(tǒng),并行執(zhí)行緊急停機邏輯,所有相關的驅(qū)動回路有后備電池供電,保證系統(tǒng)在緊急狀態(tài)可靠執(zhí)行。
三 目前我廠技術(shù)狀態(tài)及對策
目前我廠已擁有發(fā)電機技術(shù),變流系統(tǒng)正在研發(fā)中,已在2010年初完成,其它技術(shù)尚處于空白之中,為快速進入市場考慮,應采取兩條腿走路的方案,即自主研發(fā)和技術(shù)引進。目前擁有此項技術(shù)的國內(nèi)廠家有南京科遠自動化集團股份有限公司等廠家,北京景新也擁有此項技術(shù),并在1MW機組上試運行。
自主研發(fā)方面,鑒于風電控制系統(tǒng)的復雜性,需與有實力的高校發(fā)合,研發(fā)中需設立多個分項目,因為該項目包含計算機硬件、電力電子、軟件、通迅等項技術(shù),按功能也是分散在風電機組各處。
四 結(jié)束語
目前風力發(fā)電的主要方向:
1陸地風力發(fā)電機組采用1.5/2M雙饋異步發(fā)電機組。
2、離岸風力發(fā)電機組采用4/5M永磁同步全饋發(fā)電機組。
3、建設大型或者超大型的風力電場(有上百臺風力機組組成)。
4、風力機組控制系統(tǒng)具有防電壓穿透功能。
5、風力發(fā)電機組在在線發(fā)電時可調(diào)節(jié)功率因數(shù),在不發(fā)電時也可以調(diào)節(jié)功率因數(shù),進行無功補償,凈化電網(wǎng)。
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