风机控制系统课件模板

1、 三期风机控制系统概述 何为风机控制系统：风机所有的监视和控制功能都通过控制系统来实现，它们通过各种连接到控制模块的传感器来监视、控制和保护，从而进行对风力机组进行控制（风机的远程操作、自动控制）极其以及运行数据通过远程通讯模块或因特网的PC机进行历史数据的调用（日分析）。 一、控制系统的基本功能：并网运行的FD型风力发电机组的控制系统具备以下功能：(1)根据风速信号自动进入启动状态或从电网切出。(2)根据功率及风速大小自动进行转速和功率控制。(3)根据风向信号自动偏航对风。(4)发电机超速或转轴超速，能紧急停机。(5)当电网故障，发电机脱网时，能确保机组安全停机。 （6）电缆扭曲到一定值后，

2、能自动解缆。 (7)当机组运行过程中，能对电网、风况和机组的运行状况进行检测和记录，对出现的异常情况能够自行判断并采取相应的保护措施，并能够根据记录的数据，生成各种图表，以反映风力发电机组的各项性能。 (8)对在风电场中运行的风力发电机组还应具备远程通信的功能。 控制系统的组成：主要由硬件（躯干）、软件（大脑）、光纤（运输管道）。 CAN协议:控制器局域网CAN( Controller Area Network)属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络（咱们风机就是基于这种网络，例如报故障PLC CAN节点不能运行）。终端电阻：保证驱动能力；长距离传输线时防止信号反射（通

3、讯干扰时除了考虑屏蔽线，还可以考虑这）。FastBus基于光缆 Bachmann 主 PLC 与远地 I/O 特殊快速通讯总线光纤（运输管道）：风机到站内通讯光缆连接图： 此连接图属于风机旧号，对于每一台风机内都有一个转换机或者两个，光纤架空线在35KV线路上方。风机内部主要光缆连接图： 由图可以看出：主从变频器由4根光纤连接、从变频器通过图（12）CAN总线(3*0.5平方毫米）连接到塔基控制柜、 塔基控制柜通过（4）光纤传输到机舱（主要是FM211模块，判断好坏 方法），塔基控制柜通过SCADA传输给变压器，通过光纤传回到站内。 SCADA系统接口单元 一台或多台风机的远程监控完全是由一个

4、叫 SCADA 系统来完成的。每个风机都包含了一个与主发电机控制系统相连接（OPC 接口）的叫 RIU（远程接口单元），用来交换主发电机控制系统和 SCADA 服务器之间的信息. 风机控制系统图塔基、机舱、轮毂模块硬件连接： 轮毂信息汇集到此模块通过滑环传输到CM202模块 CAN BUS 主站模块机舱和轮毂通讯连接主要靠滑环连接： 滑环内部结构 正面图滑环介绍（枢纽站）：主要为轮毂提供3*150V电源、轮毂通讯、控制信号的传输（具体接线看湘电图纸）。 防护等级IP54级 维护：接线、查线、观察、更换碳刷、清洗滑道。 认识控制系统主要硬件极其作用(baheman)： 湘电风机的控制柜主要有：塔

5、基控制柜、机舱控制柜、轮毂控制柜。控制柜中包含有高度集成的控制模块、温度采集模块、光电转换模块、数字、模拟模块、各种空气开关、电机启动保护开关、继电器、接触器等，下面做简单的认识。 塔基控制柜 (1)风机主控系统 542A001：它安装在内部的逆变器柜旁边。它负责所有的事情处理,风机的起停,偏航控制,变浆控制,所有的辅助功能控制,保护、监视、调整叶片，机舱及逆变器工作。风机主控系统包括安装在逆变器中的操作屏1）风机控制系统的中央处理功能:PLC2）操作界面:本地操作屏,包括按钮,开关和在 VxWorks 操作系统下运行的 5.7”LCD 触摸屏3）通讯:机舱控制系统箱 540A001 采用 F

6、astBus,光缆连接4）通讯:ABB 逆变器采用 CANOpen,电缆连接5）通讯:以太网转换,PLC,触摸屏,ABB 逆变器采用光缆连成以太网局域网 机舱控制箱 540A001：它安装在机舱内，主要完成机舱偏航远程 I/O，机舱辅助功能控制，塔基速度监视及发电机的保护机舱控制箱的主要任务:1）本地机舱/轮毂低压分配/转换2）机舱和轮毂紧急系统3）本地偏航手动操作4）辅助功能:维修升降5）维修用 400Vac/50Hz 三相插座6）连接到 PC 机,通常在维修/保养作本地操作屏用7）机舱远程 I/O:偏航控制,包括液压制动8）机舱远程 I/O:气象站9）机舱远程 I/O:主轴承润滑系统10）

7、机舱远程 I/O:偏航轴承润滑系统11）机舱远程 I/O:发电机监视12）机舱远程 I/O:机舱温度监视13）机舱远程 I/O:烟雾检测14）机舱远程 I/O:风冷15）机舱远程 I/O:故障灯16）机舱远程 I/O:机座锁定和维修刹车17）本地轮毂屏 540C00118）通讯:连至主风机控制系统 542A001 的光纤 FastBus19）通讯:连至轮毂控制箱 541A001 的 CANOpen20）塔基速度检测及其保护21）手提电脑等用的 230Vac/50Hz 电源插座(3）轮毂控制箱 541A001：它安装在轮毂内，主要用于轮毂远程变浆控制，轮毂辅助控制，紧急变浆控制变浆驱动2）变浆紧

8、急备用电池3）电池监视 SBP4）变浆控制（参见图 6）：紧急控制模块 ECM5）独立的电子过速保护6）PLC 远程 I/O：轮毂速度检测7）PLC 远程 I/O：变浆控制8）PLC 远程 I/O：变浆轴承注脂9）PLC 远程 I/O：变浆齿轮注脂10）PLC 远程 I/O：轮毂温度监视11）通讯：通过滑环 541X001 与机舱 540A001 采用 CANOpen 连接轮毂控制箱,由 3X150VAC/50Hz 提供电源,这个电压(非正常电压)用于变浆驱动,这个电源由机舱的一台 12KVA 变压器将 3X400VAC/50Hz 转换成 3X150VAC/50Hz主风机控制系统电源由逆变柜的

9、 UPS 提供 DC24V,这样保证主风机控制系统 PLC 在电网故障时,非易失存储器能保存信息 图1can-bus连接器（can1口一般与主变频器相连、EH12 与以太网交换机相连）图2fast-bus主站模块（连接用光纤和机舱连接（IN,OUT,）提高抗电磁干扰,总线采用 HSC200/300 光缆,FastBus 的传输时间为 us 级)图三：数字量输入输出模块 图四：模拟量输入输出模块（具体信息见图纸）图5;网络交换机 图六：scada 以介绍。此外还有PT216温度采集、EM203、ISI202、模块、固定模块的背板等。对于，超速传感器、刹车、转速编码器、风速仪、风向、温度采集、故障

10、状态代码分析、后台深入的数据调取，在以后的时间里在向大家学习。通讯故障个人小结1、风机通讯故障：检查电源，机舱到塔基的通讯光线，FM211，FS211，CM202，MAX213，塔基和机舱的模块背板。2、轮毂通讯故障：检查电源，CS200，滑环，CM202，模块背板。 3、模块的run灯亮否，检查模块的好坏可用排除法（四期8#风机无通讯处理）、置换对比法换用其他风机的好的模块。4、通讯干扰：220、380v电源对24v信号源干扰，检查屏蔽线、地线、例如三期1#风机不偏航故障（采取负极接地故障解除，但此法我认为是没办法的办法万一24v正极不小心接地就造成短路了） 5、无通讯但是风机运行正常那就检

11、查风机到站内的光缆。故障代码（列举6个例子）：1、 Main turbine PLC FM211（模块名称） card 4 fault发 电 机 组 主PLCFM211（模块名称） 模块丢失（检查模块RDY LED灯是否亮，若光纤没有问题，如果故障则更换模块，牵扯到变频器通讯故障找田祥强）2、 PLC Fastbus fibreoptic link fault发电机组主控制系统542A0013、 的 PLC Fastbus 主站与机舱控制箱 540A001的 PLC 从站之间不能建立连接（检查主发电控制系统和机舱控制箱之间 的 光 纤 电 缆 连接。测量光纤连接阻尼）4、 Nacelle PLC CM202card 17 fault机 舱 PLC 远 程 I/OCM202 模块丢失（检查模块RDY LED灯是否亮，如果故障则更换模块） 5Wind vane 1-2discrepancy滤波后（滤波时间常数=25s）的风向标 1 和风向标 2 的信号相差超过 15度检查风向标，是否其中一个风向标位置倾斜 在检查输入输出模块）？6、Rotor PLC CANnode notoperational轮毂PLC远程I/O站与机舱PLC远程I/O站之间的通讯没有运行（检查轮毂的供电：机 舱 控 制 箱540A