科远WPCS风电控制系统在风力发电厂的应用.docx

科远WPCS风电控制系统在风力发电厂的应用Kopt为最正确转速时的比例常数。当风速增加使发电机转速达上限后，主控制器需维持转速恒定，风力机组发出的电功率，随风速的增加而增加，此时机组偏离了风力机的最正确曲线运行。当风速继续增加，使转速、功率都到达上限后，进入恒功率运行区运行，此状态下主控通过变流器，维持机组的功率恒定，主控制器一方面通过桨距系统的调节减少风力攻角，减少叶片对风能的捕捉；另一方面通过变流器降低发电机转速节，使风力机组偏离最正确曲线运行，维持发电机的输出功率稳定。3、风电控制系统辅助设备逻辑1发电机系统监控发电机运行参数，通过3台冷却风扇和4台电加热器，控制发电机线圈温度、轴承温度、滑环室温度在适当的范围内，相关逻辑如下：当发电机温度升高至某设定值后，起动冷却风扇，当温度降低到某设定值时，停顿风扇运行；当发电机温度过高或者过低并超限后，发出报警信号，并执行平安停机程序。当温度越低至某设定值后，起动电加热器，温度升高至某设定值后时，停顿加热器运行；同时电加热器也用于控制发电机的温度端差在公道的范围内。2液压系统机组的液压系统用于偏航系统刹车、机械刹车盘驱动。机组正常时，需维持额定压力区间运行。液压泵控制液压系统压力，当压力下降至设定值后，启动油泵运行，当压力升高至某设定值后，停泵。3气象系统气象系统为智能气象测量仪器，通过RS485口和控制器进展通讯，将机舱外的气象参数收集至控制系统。根据环境温度控制气象测量系统的加热器以防止结冰。闪光障碍灯控制，每个叶片的末端安装闪光障碍灯，在夜晚点亮。机舱风扇控制机舱内环境温度。4电动变桨距系统变桨距系统包括每个叶片上的电机、驱动器、以及主控制PLC等部件，该PLC通过CAN总线和机组的主控系统通讯，是风电控制系统中桨距调节控制单元，变桨距系统有后备DO顺桨控制接口。桨距系统的主要功能如下：紧急刹车顺桨系统控制，在紧急情况下，实现风机顺桨控制。通过CAN通讯接口和主控制器通讯，承受主控指令，桨距系统调节桨叶的节角距至预定位置。桨距系统和主控制器的通讯内容包括：桨叶A位置反应桨叶B位置反应桨叶C位置反应桨叶节距给定指令桨距系统综合故障状态叶片在顺桨状态顺桨命令5增速齿轮箱系统齿轮箱系统用于将风轮转速增速至双馈发电机的正常转速运行范围内，需监视和控制齿轮油泵、齿轮油冷却器、加热器、光滑油泵等等。当齿轮油压力低于设定值时，起动齿轮油泵；当压力高于设定值时，停顿齿轮油泵。当压力越限后，发出警报，并执行停机程序。齿轮油冷却器/加热器控制齿轮油温度：当温度低于设定值时，起动加热器，当温度高于设定值时停顿加热器；当温度高于某设定值时，起动齿轮油冷却器，当温度降低到设定值时停顿齿轮油冷却器。光滑油泵控制，当光滑油压低于设定值时，起动光滑油泵，当油压高于某设定值时，停顿光滑油泵。6偏航系统控制根据当前的机舱角度和测量的低频平均风向信号值，以及机组当前的运行状态、负荷信号，调节CW顺时针和CCW逆时针电机，实现自动对风、电缆解缆控制。自动对风：当机组处于运行状态或者待机状态时，根据机舱角度和测量风向的偏向值调节CW、CCW电机，实现自动对风。以设定的偏航转速进展偏航，同时需要对偏航电机的运行状态进展检测自动解缆控制：当机组处于暂停状态时，如机舱向某个方向改变大于720度时，启动自动解缆程序，或机组在运行状态时，假如改变大于1024度时，实现解缆程序。7大功率变流器通讯主控制器通过CANOPEN通讯总线和变流器通讯，变流器实现并网/脱网控制、发电机转速调节、有功功率控制、无功功率控制：并网和脱网：变流器系统根据主控的指令，通过对发电机转子励磁，将发电机定子输出电能控制至同频、同相、同幅，再驱动定子出口接触器合闸，实现并网；当机组的发电功率小于某值持续几秒后或者风机或者电网出现运行故障时，变流器驱动发电机定子出口接触器分闸，实现机组的脱网。发电机转速调节：机组并网后在额定负荷以下阶段运行时，通过控制发电机转速实现机组在最正确曲线运行，通过将风轮机当做风速仪测量实时转距值，调节机组至最正确状态运行。功率控制：当机组进入恒定功率区后，通过和变频器的通讯指令，维持机组输出而定的功率。无功功率控制：通过和变频器的通讯指令，实现无功功率控制或者功率因数的调节。8平安链回路平安链回路独立于主控系统，并行执行紧急停机逻辑，所有相关的驱动回路有后备电池供电，保证系统在紧急状态可靠执行。