2023风力发电机组主控制系统软件功能技术规范.docx

风力发电机组 主控制系统软件功能技术规范目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义13.1 . 13.2 . 14 主控制系统软件功能24.1 功能组成24.2 数据采集及处理24.3 数据计算34.4 保护与安全44.5 运行控制54.6 数据、报表记录74.7 监控系统通讯85 主控制系统软件测试要求95.1 基本规定95.2 测试环节95.3 测试类型95.4 测试用例105.5 测试内容11附录 A （资料性附录） 主控制系统软件功能组成示意图13附录 B （资料性附录） 停机工况主要参数14附录 C （规范性附录） 各子系统故障监测及保护、运行控制功能15附录 D （资料性附录） 主控制系统软件状态转换19附录 E （资料性附录） 数据报表记录20I风力发电机组主控制系统软件功能技术规范1 范围本文件规定了水平轴并网型风力发电机组主控制系统软件的功能及测试要求。本文件适用于水平轴并网型风力发电机组主控制系统软件，作为软件功能设计、开发、测试的依据。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2900.53-2001 电工术语风力发电机组GB/T 15532-2008计算机软件测试规范GB/T15969.4-2007可编程序控制器 第 4 部分：用户导则GB/T18451.1-2022风力发电机组 设计要求GB/T19963.1-2021风电场接入电力系统技术规定 第1部分：陆上风电GB/Z35482-2017风力发电机组 时间可利用率GB/Z35483-2017风力发电机组 发电量可利用率GB/T36994-2018风力发电机组电网适应性测试规程NB/T10312-2019风力发电机组主控系统测试规程NB/T10660-2021风力发电机组工业以太网通信系统NB/T31017-2018风力发电机组主控制系统技术规范NB/T31043-2019海上风力发电机组主控制系统技术规范3 术语和定义GB/T 18451.1-2022、GBT 2900.53-2001、GBT 15532-2008、GB/T 15969.4-2007、NB/T31017-2018确定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 3.1软件基础执行周期 basic execution cycle of software主控制系统软件中关键控制流程及变速变桨控制策略执行的循环周期。3.2 3.2最值 maximum or minimum value实时数据在一定时间周期内的最大值和最小值。144 主控制系统软件功能4.1 功能组成主控制系统软件主要包含数据采集及处理、数据计算、保护与安全、运行控制、数据及报表存储、监控系统通讯的功能。功能示意图见附录A.1。4.2 数据采集及处理4.2.1 概述主控制系统软件需要通过控制系统从风力发电机组上的传感器及子系统获取信息，并对信息进行有 效的数据解析及测量误差的补偿。数据采集及处理功能在风力发电机组控制器运行期间应保持连续运行。数据采集及处理应依据NB/T 31017-2018中的4.3.1条要求，同时海上风力发电机组数据采集及处理还应依据NB/T 31043-2019中的4.4.1条要求。数据采集至少应包含本标准4.2.24.2.3中变量。4.2.2 主要数据采集要求主控制系统主要数据采集至少包括表1中内容。表 1 主要数据采集表采集对象显示分辨率(优于)采集周期（不慢于）风轮转速0.01r/min软件基础执行周期发电机转速0.01r/min(低速机组)0.1r/min(中高速机组)软件基础执行周期发电机扭矩0.1%额定扭矩软件基础执行周期机舱加速度0.001m/s2软件基础执行周期机舱位移0.1mm软件基础执行周期有功功率1kW1秒无功功率1kVar1秒电网电压0.1V1秒电网频率0.1Hz1秒发电机绕组温度11秒发电机轴承温度11秒环境温度11秒环境湿度1%1秒风速0.1m/s软件基础执行周期风向0.1°软件基础执行周期扭缆角度1°软件基础执行周期对风偏差角度0.1°1秒桨距角0.1º软件基础执行周期变桨速度0.1º/s软件基础执行周期表 1 主要数据采集表（续）采集对象显示分辨率(优于)采集周期（不慢于）控制柜温度11秒机舱温度11秒液压油压力10kPa1秒冷却液压力10kPa1秒齿轮箱润滑油压力10kPa1秒安全链触点状态/软件基础执行周期电机状态/软件基础执行周期加热器状态/软件基础执行周期控制按钮状态/软件基础执行周期4.2.3 其他信号其他用于整机控制需要监控的信号采集应以软件基础执行周期被连续采集，数据精度满足整机控制设计。4.3 数据计算4.3.1 计算内容4.3.1.1 均值及最值数据计算宜对参与控制并有平均化需求的变量进行较短时间内（如1s、3s）的平均计算。平均计算方法宜采用移动算术平均等方法。宜对相关量进行一定周期内（如10min）的平均、最值计算，平均值应是一个周期内采用相关算法计算的平均值，最值应是一个周期内的极值。4.3.1.2 发电量数据统计主控制系统软件应至少具备风电机组全生命周期净上网电量的统计功能，统计精度应优于1kWh。4.3.1.3 可利用率数据统计宜具备机组可利用率数据统计功能，该功能应遵照GB/Z 35482-2017标准、GB/Z 35483-2017标准，对相关统计数据进行计算，以保证可利用率的统计。4.3.2 计算要求4.3.2.1 统计数据计算要求应连续不间断的进行统计数据的计算（除主控制器断电，不具备运算能力时），统计数据应保证当主控制器重新上电启动后，所有数据恢复到掉电时刻。当因为特殊情况造成数据丢失时，具备操作权限的用户可以通过人机界面或远程对统计数据进行恢复和修正。4.3.2.2 其它计算要求其它计算要求如快速傅里叶计算、数值滤波计算等，应充分考虑软件基础执行周期，算法对内存空间、计算资源、数据初始化等要求，避免出现内存溢出、CPU利用率超限、计算错误等问题。4.4 保护与安全4.4.1 设计基本要求风电机组保护与安全功能是对风电机组所有设备的相关状态和运行情况持续监测，在出现设备故障或者不安全因素时执行相应保护措施，保证风电机组安全。其功能应至少满足以下要求：a） 所有故障、警告限值必须符合整机载荷、各部件载荷、设备电气性能设计要求（制造商提供）； b） 每条故障、警告都有独立的状态码，能够准确定位发生原因；c） 每条故障、警告都有发生时刻的时间戳，能够准确定位发生时刻，发生时刻的精度为软件基础执行周期；d） 能够根据故障、警告的风险程度及特殊性给出不同的保护措施，包括但不限于停机、限制机组出力、限制风轮转速、限制桨叶最小运行角度等，停机策略应符合表B.1的技术要求；e） 如果两个或多个故障互相联系或者具有共同原因，应按照一个故障处理； f） 当保护功能和控制功能发生冲突时，保护功能应具有优先权；g） 能够根据故障属性确定复位等级及启机等级；4.4.2 自启动（复位）次数监测在风电机组停机后，允许自启动（复位）的次数应有限制，防止潜在风险的发生。应包含以下功能：a) 对于指定周期内每个故障停机发生后的自启动（复位）次数应进行限制；b) 对于指定周期内整机不同故障停机发生后的累计自启动（复位）次数应进行限制；c) 指定周期根据应用场景可自定义；d) 当手动复位、手动启机动作发生，已自启动（复位）次数宜被清零。4.4.3 测量数据有效性监测测量数据用于整机的控制与保护，其可靠性关乎整机的性能与安全。当测量数据出现失真时应执行告警或保护停机。测量数据有效性监测主要包含以下功能：a) 在指定工况下测量数据无变化，应执行告警或保护停机；b) 在指定工况下测量数据超过量程或工程经验值，应执行告警或保护停机；c) 在指定工况下测量数据不符合控制预期，应执行告警或保护停机；d) 测量数据有效性监测停机后，当监测到风电机组没有安全的相关故障或状态，允许机组自启动（复位），自启动次数应进行限制。4.4.4 关键控制数据合理性检查风机关键控制数据，包括但不限于变桨位置速率指令、变桨位置速率反馈、变流器转矩指令、变流器转矩反馈、风轮转速、发电机转速、功率指令、机组振动、偏航动作等，宜具备监测上述关键控制数据的功能，同时结合风机的运行状态进行判断上述数据的合理性，超出合理限值宜进行相应的控制动作， 超出保护限值宜进行告警、故障停机动作。4.4.5 转速主控制系统应具备 NB/T 10319-2019 中 6.2 所规定转速监测及保护要求。4.4.6 振动主控制系统应具备 NB/T 10319-2019 中 6.3 所规定振动监测及保护要求。4.4.7 功率主控制系统应具备 NB/T 10319-2019 中 6.4 所规定功率监测及保护要求。4.4.8 净空对于配备了净空监测设备的机组，主控制系统应连续监测净空值，若净空值低于安全限值应主动执行防扫塔策略，包括但不限于抬桨距角、停机，使机组避免扫塔。4.4.9 抗涡激风机处于停机状态时，主控制系统应连续监测振动加速度，若持续超出安全限值应执行抗涡激控制策略，包括但不限于调节叶片桨距角或调整对风角度，使机组摆脱涡激振动状态。4.4.10 抗台风对于海上及沿海机组，主控制系统应连续监测风速、风向等信号，当控制系统自动识别到台风到达或接收到手动指令时应执行抗台风降载策略，包括但不限于调节叶片桨距角或调整对风角度，使机组处于载荷最低姿态。4.4.11 叶片失速主控制系统应连续监测风速、功率、转速、叶片桨距角等信号，通过多个物理量组合判断的方式进行叶片失速的识别，若进入叶片失速状态应执行防失速控制策略，包括但不限于调节叶片桨距角或停机， 使机组摆脱失速状态。4.4.12 叶轮失稳主控制系统应连续监测风速、功率、转速、振动减速度、叶片桨距角等信号，通过多个物理量组合判断的方式进行叶轮失稳的诊断辨识，若进入叶轮失稳状态应执行防失稳控制策略，包括但不限于调节叶片桨距角或停机，使机组摆脱失稳状态。4.4.13 扇区降载对于安装在复杂风况环境的机组，主控制系统应连续监测机舱绝对位置，若进入特定扇区范围应执行降载策略，包括但不限于限桨距角、限转速、限功率或停机，使机组载荷降低。4.4.14 雷达降载对于配备了测风雷达的机组，主控系统应连续监测雷达各截面风速、风向等信号，若出现复杂恶劣风况时应执行降载策略，包括但不限于调节桨距角、限转速、限功率或停机，使机组载荷降低。4.4.15 其他系统（设备）监测其他系统及设备的监测功能可见表C.1。4.5 运行控制4.5.1 状态设计风机状态应包括但不限于以下几种：初始化、待机、启机、发电运行、停机和检修等。基本状态间的转换应满足以下要求：a) 主控制系统软件应从初始化状态开始执行；b) 主控制系统软件的流程应确保风电机组状态在单一时刻具有唯一性； 风机状态及转换条件的基本要求应符合 NB/T 31017-2018 中的 4.3.4 条。状态间的转换可参照图 D.1。4.5.2 复位控制整机的复位控制宜包含上电自复位、就地手动复位、远程手动复位、自复位功能； 复位控制宜具备复位等级设计；应限制安全系统的允许远程复位的次数、每24小时期间允许远程复位的次数、相同故障允许远程复位的总次数。海上风电机组安全系统复位功能应符合NB/T 31043-2019中的4.4.4.5.4、4.4.4.5.7条要求。4.5.3 启停机控制启停机控制应包含自动停机控制、自动启机控制、手动停机控制、手动启机控制；启停机控制宜具备启停机等级设计 ；原则上相同或高于停机操作等级的启机等级才被执行；具体各个停机工况主要参数描述概要可参见附录B。4.5.4 维护控制维护控制功能应符合 NB/T 31017-2018 中的 5.3.3.11 条要求；且能够区分普通的故障检修和风电机组的定期检修状态。4.5.5 功率控制功率控制功能应符合NB/T 31017-2018中的5.3.3.7、5.3.3.8、5.3.3.14、5.3.3.15条；应具备与风电场能量控制系统的通讯接口，在功能激活/允许的条件下，响应来自远程的功率给定变量值。功率控制功能应配合中控能量控制系统使风电场具备惯量响应、一次调频以及二次调频的能力，其中惯量响应和一次调频应满足GB/T 36994-2018中6.2.2条和6.2.3条的要求，二次调频应满足区域电网的指标要求。4.5.6 变流系统控制变流系统数据解析程序的执行周期应为软件基础执行周期（建议不大于20ms）； 与变流系统的通讯接口变量应至少包括表2中的内容。表 2 主控制系统与变流系统的通讯接口要求变量方向变量描述要求主控制系统变流系统控制字应至少包括网侧开关合闸命令、机侧开关合闸命令、功率器件工作命令、心跳信号功率或扭矩需求给定值数据项显示精度1kW或1Nm或标幺值无功功率给定值数据项显示精度1kVar变流系统主控制系统发电机转速发电机输出功率或电磁扭矩数据项显示精度1kW或1Nm或标幺值变流状态字应至少包括网侧开关状态、机侧开关状态、功率器件调制状态、故障状态、心跳反馈变流系统故障字变流系统温度如IGBT温度、控制器温度等，数据项显示精度±1变流系统控制功能可见表C.1。4.5.7 变桨系统控制变桨系统数据解析程序的执行周期应为软件基础执行周期（建议不大于20ms）； 与变桨系统的通讯接口变量应至少包括表3中的内容。表 3 主控制系统与变桨系统的通讯接口要求变量方向变量描述要求主控制系统变桨系统给定桨叶位置和（或）给定速度数据项显示精度为0.1º或0.1º/s控制字如急停、复位、电机抱闸等变桨系统主控制系统当前桨叶实际角度值数据项显示精度为0.1º变桨系统备用电源电压监测值温度监测值状态字变桨系统故障字核心部件监测值如充电器、驱动器等变桨系统控制功能可见表 C.1。4.5.8 偏航系统控制偏航系统控制功能应符合 NB/T 31017-2018 规范中的 5.3.3.9 条，其它相关控制功能见表 C.1。4.5.9 其他系统控制其它相关控制功能及其他设备或系统的控制功能见表 C.1。4.6 数据、报表记录4.6.1 基本要求数据、报表记录程序用于记录风电机组主要的运行数据，宜包含故障数据、运行数据。a) 故障数据用于风电机组的故障追忆，应包含故障前后机组的关键性状态，并在主控制器中保存一定时长，建议保存最近1个月的故障数据。b) 运行数据主要包含均（最）值数据、风电机组状态数据、设备动作数据，并在主控制器中保存一定时长，建议保存最近1个月的运行数据；均（最）值数据为定周期存储，风电机组状态数据、设备动作数据为触发式存储。c) 宜具备自动释放主控制器存储空间的功能，如自动压缩、删除等。4.6.2 追忆数据应至少包含触发前 30 秒，触发后 30 秒的数据。海上风电机组的追忆数据建议至少包含触发前 60秒，触发后 30 秒的数据。触发时刻前后 5 秒内的追忆数据采集周期应不大于主控制系统软件基础执行周期，其他时刻的数据采集周期应不大于 1 秒。追忆数据必须是连续的和完整的，并能清晰的分辨触发时刻、触发前和触发后的数据。追忆数据应记录主控制系统软件和各配置参数的版本信息，其名称宜直观标明触发的时刻及代码号。追忆数据记录的信息宜包含表E.1中追忆数据的内容。4.6.3 均值及最值数据均值及最值数据是记录风电机组运行期间每一定时间段内（一般建议10min）的最大、最小和平均数据，作为风电机组各类统计报表及功率曲线的基础数据。均值及最值数据宜每10min存储一条记录，每条记录应具备时间戳，且数据应便于检索。均值及最值数据记录的信息宜包含表E.1中的内容。4.6.4 运行数据运行数据应记录风电机组运行过程中的相关动作信息(包含故障、事件、器件状态等)，用于查看风电机组按照时间排序的各类动作信息。应实时记录风电机组运行过程中发生的各类动作信息。运行数据记录的动作信息应至少包含表E.1中的内容。4.7 监控系统通讯4.7.1 基本要求主控制系统软件应能为其他设备提供数据接口，包含就地人机监控及远程中央监控，数据信息应具备扩展功能。应至少包含以下内容：a) 风电机组当前状态；b) 风速、风向、风轮转速、发电机转速、扭缆角度、对风偏差角度、桨距角等；c) 环境温度、机舱温度、发电机温度、变桨电机温度、冷却系统温度、机舱振动、液压系统压力、齿轮箱油温、油压、油位等；d) 三相电压、三相电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、发电量等；e) 当前故障状态、故障代码等；4.7.2 就地人机监控通讯主控制系统软件应具备与就地人机监控软件控制功能的接口变量，通过就地人机监控软件用户权限管理实现手动启停机、偏航控制，或在维护状态下干预所有器件的工作，或实现相关控制参数及故障参数的修改功能。4.7.3 中央监控系统通讯主控制系统软件宜向中央监控系统软件提供可利用率统计数据、均值及最值数据；应具备与中央监控软件控制功能的接口变量，实现远程的手动启停机、偏航控制、限功率控制等。与中央监控系统的通讯协议应依据NB/T 10660-2021中4.1.2条。4.7.4 其他系统通讯主控制系统软件应具备与风电场其他系统通讯的接口能力，其通讯协议应依据NB/T 10660-2021标准中的4.1.2条。4.7.5 通讯安全主控制系统软件在与其他系统建立通讯连接时，应满足NB/T 10660-2021标准中4.1.3条的安全分区要求及4.4条的安全通信要求。5 主控制系统软件测试要求5.1 基本规定软件测试的基本规定依据NB/T 10312-2019 第4章中要求执行。5.2 测试环节5.2.1 静态测试完成软件编码后，应进行软件静态测试，依据需要采用代码/模型审查、代码/模型走查和静态分析等方法，对软件实现与需求要求的一致性、程序逻辑实现的正确性及软件编写符合编程规范要求情况等进行测试。5.2.2 仿真测试仿真测试的测试级别包括单元级、集成级和系统级仿真测试。根据待测软件的规模、类型、完整性 等确定测试级别，利用多种仿真测试设备搭建的与实际风电机组运行环境等效的测试环境进行仿真测试， 测试环境可由被测控制系统（实际风电机组控制器）、仿真模拟控制系统、监控系统等组成。在测试过 程中由仿真模拟控制系统输出各种测试所需的状态量、模拟量信号，进而触发整个测试流程的顺利完成。5.2.3 现场测试在实际真实的风电机组中进行软件功能性测试，其测试状态、测试结果应能真实反应出软件的执行效果、质量。5.3 测试类型5.3.1 总则控制系统软件测试所涉及的常用测试类型可分为功能测试、性能测试、边界测试和接口测试等。可根据需求点的特点选取一种或多种测试类型的测试方法展开测试。5.3.2 功能测试功能测试是对软件需求或其等效文档中的功能需求逐项进行的测试，以验证其功能是否满足要求。功能测试一般按照功能情况选择以下测试内容：a)用正常值的等价类输入数据值测试，验证软件功能处理、输出等实现满足要求； b)用非正常值的等价类输入数据值测试，验证软件功能处理、输出等实现满足要求； c)进行每个功能的合法边界值和非法边界值输入的测试；d)对于无法通过实验室模拟的复杂物理场景，可通过现场实际运行数据灌入的方式开展测试，验证软件功能处理、输出等实现满足要求。5.3.3 性能测试性能测试是对软件需求或设计文档中的性能需求逐项进行的测试，以验证其性能是否满足要求。性能测试一般按照性能要求情况选择以下测试内容：a)测试在获得定量结果时程序计算的精确性(处理精度)； b)测试其时间特性和实际完成功能的时间(响应时间)； c)测试为完成功能所处理的数据量；d)测试程序运行所占用的资源（CPU占用率等）； e)在系统测试时对软、硬件相关性能指标进行验证。5.3.4 接口测试接口测试是对软件需求或设计文档中接口需求逐项进行的测试。接口测试一般按照接口情况选择以下测试内容：a) 测试所有外部接口，检查接口信息的格式及内容；b) 对每一个外部输入/输出接口应做正常和异常情况的测试； c)测试硬件提供的接口是否便于使用；d)测试系统特性(如数据特性、错误特性、速度特性)对软件功能、性能特性的影响。5.3.5 边界测试边界测试是对软件处在边界或端点情况下运行状态的测试。边界测试一般按照边界要求情况选择以下测试内容：a) 软件的输入域或输出域的边界或端点的测试，例如：对于角度范围0-360度，会取边界内、边界外及端点值开展测试；b) 状态转换的边界或端点的测试，例如：对于由条件触发引发状态装换的场景，开展从状态A转换至状态B以及从状态B转换回状态A的条件边界或条件端点的测试；c) 功能界限的边界或端点的测试，例如：对于存在功能适用范围的场景，开展针对功能适用范围的边界或端点的测试；d) 性能界限的边界或端点的测试，例如：最长持续运行时间测试；e) 容量界限的边界或端点的测试，例如：最大数据采集量测试。5.4 测试用例5.4.1 基本要求为测试某个功能而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，测试某个程序路径或核实是否满足功能需求；除了静态测试外，控制系统软件其余的测试方法均需要完善的测试用例来指导整个测试流程。5.4.2 设计原则测试用例的设计应符合以下原则：a) 测试用例应覆盖测试项的测试需求。测试内容应满足不同测试级别的测试需求；b) 为达到测试充分性要求，应合理的选取一种或多种测试用例设计方法，如：功能分解、等价类划分、边界值分析、时序翻转法和正交实验法等，各类测试方法的详细步骤依据GB/T 15532-2008 附录A.2中要求执行；c) 测试用例的设计应兼顾测试的充分性和测试效率，在有限时间内实现较高的测试覆盖度，每一项测试用例的内容也应完整，具有可操作性。5.5 测试内容5.5.1 数据采集及处理测试数据采集及处理测试应依据 NB/T 10312-2019 中 5.2 条开展。5.5.2 数据计算测试数据计算测试要求如下：a) 应对数据计算内容开展静态测试，确保程序实现符合数据统计和计算的设计要求；b) 仿真测试环节应对数据计算内容中涉及的各项计算内容进行常规测试，同时通过其他方式（如： 手工计算、编写计算脚本等）对相同数据内容进行计算，并通过比较两者计算结果的一致性， 验证数据计算功能实现的正确性，同时需要模拟超出数据有效范围等场景，对软件数据计算是否满足各类计算要求情况进行测试；c) 对于仿真测试无法覆盖的需求，需要在现场测试中进行补充验证，确保测试的充分性。5.5.3 保护与安全测试保护与安全测试要求如下：a) 应对保护与安全中涉及的各项功能开展常规功能测试，同时分别模拟测量数据失真、关键控制数据超出合理性范围、转速监测功能及转速超出正常运行范围、功率超限等场景，对软件保护与安全处理能力是否满足设计要求情况进行测试；b) 涉及自启动（复位）次数限制的功能，需开展常规自启动（复位）次数测试、自启动（复位） 次数超限测试及自启动（复位）次数清零机制测试，确保软件实现满足设计要求；c) 对于涉及到故障监视与记录相关的测试，依据NB/T 10312-2019 中5.3条开展；d) 对于仿真测试无法覆盖的需求，需要在现场测试中进行补充验证，确保测试的充分性。5.5.4 运行控制测试运行控制测试要求如下：a) 对于风机状态转换测试，分别模拟风机在满足初始化、待机、启机、发电运行、停机和检修等状态切换条件时，风机运行控制状态能够按照图D.1中设计要求实现状态切换，同时对无法满足切换条件、无法越级切换（如：待机状态无法直接切换至发电运行状态）等场景进行测试， 对风机运行状态转换是否满足设计要求情况进行测试；b) 对于复位控制测试，分别对各类复位功能进行常规功能测试，同时分别模拟不同复位方式下、不同时间间隔内允许复位次数超限等场景，对软件复位控制是否满足设计要求情况进行测试；c) 对于启停机控制测试，依据NB/T 10312-2019 中5.7条、5.8条要求开展；d) 对于维护控制测试，依据NB/T 10312-2019 中5.4条要求开展；e) 对于功率控制测试，依据NB/T 10312-2019 中5.9条、5.10条和5.11条要求开展；f) 对于变流系统控制测试，依据NB/T 10312-2019 中5.19条、5.20条要求开展；g) 对于变桨系统控制测试，依据NB/T 10312-2019 5.12条要求开展；h) 对于偏航系统控制测试，依据NB/T 10312-2019 5.13条要求开展；i) 对于液压系统控制测试，依据NB/T 10312-2019 5.15条要求开展；j) 对于温控系统控制测试，依据NB/T 10312-2019 5.16条要求开展；k) 对于仿真测试无法覆盖的需求，需要在现场测试中进行补充验证，确保测试的充分性。5.5.5 数据、报表记录测试数据、报表记录测试要求如下：a) 应对数据、报表记录中涉及的各项功能开展常规功能测试，验证数据存储周期、精度、内容等信息是否满足设计要求，同时分别对存储空间不足、文件写入受限等情况下软件数据、报表记录是否能通过自动压缩、删除等方式的处理情况是否满足设计要求情况进行测试；b) 对于仿真测试无法覆盖的需求，需要在现场测试中进行补充验证，确保测试的充分性。5.5.6 监控系统通讯测试监控系统通讯测试依据NB/T 10312-2019 5.5条开展。附录 A（资料性附录）主控制系统软件功能组成示意图硬件信号 数据输入采集监控系统输入运行控制保护与安全输入数据解析处理数据计算监控系统输出数据记录存储主控制系统软件主要包含数据采集及处理、数据计算、保护与安全、运行控制、数据及报表存储、监控系统通讯的功能。各功能的示意图应如图A.1所示。硬件信号 数据输出刷新输出数据解析处理图 A. 1 主控制系统软件功能示意图附录 B（资料性附录） 停机工况主要参数停机工况主要参数描述见表B.1表 B.1 停机工况主要参数描述编号停机模式故障名称故障触发条件停机过程包含要素1NA过速发电机转速NAA 收桨速率2非脱网紧急停机PA超发功率PAB 脱网转速值C 脱网前功率给定模式3扭缆4其他安全系统故障D 机械刹车是否投入5脱网紧急停机急停按钮A. 收桨速率B. 机械刹车是否投入6控制系统急停7电网故障8变流系统故障9偏航故障10环境温度A 收桨速率11正常停机小风停机B 脱网转速值12大风切出Vwnd_3s>VAVwnd_10m>VoutC 脱网前功率给定模式D 机械刹车是否投入13其他正常停机故障14N4过速发电机转速N415功率故障A 收桨速率16其他停机发电机过温B 脱网转速值17（快速停机）电网故障C 脱网前功率给定模式18通讯故障D 机械刹车是否投入19其他停机故障18各子系统故障监测及保护、运行控制描述见表C.1。附录 C（规范性附录）各子系统故障监测及保护、运行控制功能表 C. 1 各子系统故障监测及保护、运行控制功能描述序号软件功能子系统故障监测及保护功能运行控制功能1变流系统w 应具备通讯监测功能；w 应具备变流系统状态监测功能，包含但不限于预充电、主开关状态、调制状态、变流器内部安全链；w 应具备变流系统 LVRT、HVRT 监测功能；w 变流器安全链断开故障应执行手动复位；w 对变流系统功率跟随能力应进行监测。w 具备变流系统启动和停止的控制功能；w 具备变流系统状态自动和手动复位的功能；w 与变流系统配合，应具备 LVRT、HVRT 穿越功能，应按 NB/T 31017-2018 中的 4.3.4 条要求；w 对于多套组合变流系统，可实现单套变流系统运行的容错功能。w 与变流系统配合，可实现 4.5.5 的功率控制需求；2变桨系统w 应具备通讯监测功能；w 应具备三只桨叶独立的位置监测功能；w 非独立变桨系统，应具备三只桨叶之间的同步监测功能；应具备变桨系统供电回路、驱动设备的监测功能；w 变桨系统安全链断开故障应执行手动复位。w 具备三只桨叶在正常运行范围内的向前、向后变桨的自动控制功能；w 具备三只桨叶在安全范围内的单独和同步的手动控制功能；w 具备变桨系统启动和停止的控制及复位功能；w 具备变桨系统急停命令功能；w 根据载荷要求具备分段变速率收桨功能；w 变桨轴承润滑加脂量应满足变桨轴承正常运行要求；w 与变桨系统配合，可实现 4.5.5 的功率控制需求。表 C.1 各子系统故障监测及保护、运行控制功能描述(续)序号软件功能子系统故障监测及保护功能运行控制功能3偏航系统w 应具备偏航位置的监测功能，避免电缆扭曲度超限；w 具备偏航方向的监测功能，当驱动方向和实际执行方向不符时，应执行相应保护动作；w 具备偏航驱动回路设备的监测功能。w 当偏航驱动回路发生故障后，应由具备偏航系统维护资质的人员检查设备确定安全后，才能执行就地手动启机命令。w 偏航操作宜具备偏航优先级设计；w 当偏航系统故障、偏航位置无法检测、风电机组急停按钮动作时，禁止一切偏航动作发生。w 偏航轴承润滑加脂量应满足偏航齿盘正常运行要求；w 应具备手、自动偏航功能，应按 NB/T 31017-2018 中的 4.3.4 条要求；w 应具备偏航手、自动解缆功能，应按NB/T 31017-2018 中的4.3.4条要求。4液压系统w 应具备液压系统压力异常的监测功能；w 应具体液压泵、电磁阀等器件工作状态的监测功能；w 当液压系统故障时应禁止相关设备的动作，如偏航、叶轮刹车、高速轴刹车、叶轮锁定等。w 当刹车动力源的液压系统发生故障后，必须由具备液压系统维护资质的人员检查设备确定安全后，才能执行就地手动启机命令。w 液压系统控制应包括维护状态下的手动液压控制，及运行状态下的自动液压控制。w 应具备偏航动作时的偏航压力控制功能，降低偏航盘的磨损及机组振动。5温控系统w 应具备变流冷却系统各设备的工作状态监测功能，保护动作宜考虑冗余设计情况；w 若采用液体温控方式，宜具备液体流量监测功能，防止出现缺少液体、液体不循环造成的风险；同时宜具备温度监测功能；w 应具备变流系统(及发电机)温控功能，通过加热、除湿和冷却的控制，保证变流系统（及发电机）运行在允许的温度范围内；w 应具备柜体冷却功能，保证柜内设备的正常运行；w 当有多个风扇用于冷却时，从器件工作寿命角度考虑，应均衡每个风扇的工作时间；从工作噪音等角度考虑，宜使风扇具有全速/半速运行功能。6环控系统w 应具备风机内部如塔筒、机舱等环境温度、湿度监测功能，并进行环控系统功能合理性判定；w ，具备对风机内部如塔筒、机舱等环境温度、湿度的调节功能(海上风机应加装盐雾过滤器)，保证风机内各系统运行在允许的温度、湿度范围内；表 C.1 各子系统故障监测及保护、运行控制功能描述(续)序号软件功能子系统故障监测及保护功能运行控制功能7发电机系统w 具备发电机绕组温度超限的监测功能，包含温度超出高限及低限。；w 宜具备发电机绕组温度之间的比较功能；w 宜具备发电机温度与环境温度、风电机组功率匹配关系监测功能；8机械系统w 应具备整机振动和冲击监测功能；w 宜具备偏航轴承、发电机轴承、变桨轴承等设