东汽机组主控系统介绍(DEIF)

1、东汽机组主控系统介绍（DEIF）东汽风电事业部邱国祥2012-10-18内容简介内容简介控制柜、控制器介绍功能介绍风机运行介绍系统控制介绍 一一 、控制柜、控制器介绍、控制柜、控制器介绍 控制器控制器PCM 4.3 CPU模块/通讯模块供电供电:- 24V- 1数字输入、1数字输出（看门狗）网口网口服务接口服务接口RS4852 XIOM 4.2 I/O模块6 温度输入接口：温度输入接口：- PT100、或者PT1000- 2、3、4线制4 模拟输入接口：模拟输入接口：- +/- 10V、或者+/- 20mA4 模拟输出接口：模拟输出接口：- +/- 20mA(500电阻 +/- 10V)12

2、数字输入接口：数字输入接口：4 脉冲输入接口：脉冲输入接口：- 可以作为数字输入- NPN、或者PNP10 数字输出接口：数字输出接口：6 XGPM 4.1 电网测量模块电流检测接口电流检测接口电压测量接口电压测量接口电压测量接口电压测量接口1 X 二二 、功能介绍、功能介绍 菜单菜单 登陆菜单登陆菜单 风机概览风机概览 实时数据实时数据 实时数据实时数据/传动链传动链 历史数据历史数据 历史数据历史数据/部套运行时间部套运行时间 参数设置参数设置 风机测试风机测试 风机测试风机测试/传动链测试传动链测试 三三 、风机运行介绍、风机运行介绍 风机启动风机启动 风机启动风机启动/自检自检 风机启

3、动风机启动/解缆解缆 状态码包括：如下图所示，当风机扭缆角度超过360时，风机启机过程中，系统会控制风机完成对风2（而不是对风1）。从而保证风机在并网后有更高的可利用率。 风机启动风机启动/转速提升转速提升 风机启动风机启动/共振区下空转共振区下空转 风机启动风机启动/提升至空转转速提升至空转转速 风机运行风机运行 风机运行风机运行/判断穿越判断穿越 风机运行风机运行/穿越共振区穿越共振区 风机运行风机运行/共振区以上空转共振区以上空转 风机运行风机运行/判断并网判断并网 风机运行风机运行/并网并网 风机运行风机运行/固定桨角固定桨角 风机运行风机运行/正常运行正常运行 风机停机风机停机 状态

4、码：状态码是对风机每个相关状态的描述，每个状态码代码一个风机状态，即风机的状态对应一个唯一的状态码，用户可用通过状态码来查看风机的相关状态信息。本系统的状态码包括：“等级+.+识别码”组成。 状态码状态码 状态码包括：级别状态码名称延时报警程序刹车程序偏航程序复位方式复位延时 状态码状态码级别：是指相应状态码所属的等级，DEIF控制系统共定义了21个等级，依次从等级0至等级20。状态码名称：是指风机状态码的文字说明，每个状态码对于一个中文说明。用户可以根据状态码的名称来识别状态码的信息。延时：是指激活相应状态码时所设置的延时时间。报警程序：是指风机控制系统的处理策略，它包括停机和报警两种处理策

5、略：停机控制风机执行停机程序；报警只执行报警而不执行停机程序，所以风机可以继续运行。偏航程序：偏航程序是指风机控制系统所所采用的偏航策略。 状态码状态码复位方式：是指风机控制系统所激活各种状态码的清除方式，它包括：自动复位和手动复位两种方式。复位延时：是指风机控制系统复位相应状态码所需的确认时间，即需要延时多长时间才能清除相应的停机条件。 状态码状态码刹车程序：刹车程序是指风机执行停机过程中所采用的刹车策略。刹车程序总共包括10个等级，每个刹车程序主要包括四部分的策略：刹车阀动作策略；变桨收桨策略；变频器脱网策略；安全链动作策略刹车程序104050607080899099100 状态码状态码刹

6、车程序总共包括10个等级，每个刹车程序主要包括四部分的策略：刹车阀动作策略；变桨收桨策略；变频器脱网策略；安全链动作策略刹车序号变桨控制变流器控制机械刹车安全链备注软刹车至空转1交流收桨（3/s）正常脱网不刹车闭合收桨至风暴位置软刹车至空转2交流收桨（3/s）立即脱网不刹车闭合力矩减小、变频器脱网失败 软刹车至空转3交流收桨（以最大速度）正常脱网不刹车闭合收桨至风暴位置软刹车至空转4直流收桨 正常脱网不刹车闭合变桨交流电源故障 软刹车至停机1交流收桨（3/s）正常脱网当高速轴转速 150 rpm，刹车闭合收桨至风暴位置软刹车至停机2交流收桨（以最大速度）正常脱网当高速轴转速 150 rpm，刹

7、车闭合收桨至风暴位置软刹车至停机3直流收桨 正常脱网刹车闭合程序检测到严重超速 电网故障1交流收桨（以最大速度） 立即脱网不刹车闭合收桨至风暴位置电网故障2直流收桨立即脱网不刹车闭合收桨至风暴位置紧急停机 直流收桨立即脱网刹车断开收桨至风暴位置 状态码状态码刹车策略：刹车阀主动刹车被动刹车释放全释放闭合2号刹车闭合，1号刹车松开2号刹车闭合，延时5S后1号刹车闭合全闭合安 全 链闭合断开安全链策略： 状态码状态码变桨收桨策略：变桨1、3/s速度收桨至92.5；2、当角度80时，1.5/s速度收桨至92.5将DO-IOM12.77端子“RPM not OK”信号置低，强制变桨电机以最快速度收桨至

8、92.5以变桨电池刹车极限速度收桨至92.5 状态码状态码变频器脱网策略：变频器1、转速1200rpm且功率5KW时，转矩按斜坡1降低；当转速1200rpm或者功率5KW时，转矩按斜坡2降低；2、转矩200NM时，将励磁DO-IOM16.76和加载DO-IOM16.77都置低1、给定转矩：0NM；2、励磁DOIOM16.76和加载DOIOM16.77都置低 四四、系统控制介绍、系统控制介绍 系统控制系统控制以：安全链控制变桨控制变频器并网、脱网控制功率、桨角、转矩控制等风机主要系统、主要功能的控制为例，对主控对系统的控制进行简单介绍。 安全链安全链 变桨控制变桨控制 变桨控制变桨控制 变桨运行

9、方式： A.交流供电变桨 A1.正常变桨 交流主电源供电=1、rpm OK=1； A2.快速收桨 交流主电源供电=1、rpm OK=0； B.电池供电收桨 B1.电池收桨 交流主电源供电=0、rpm OK=1/0； 变桨控制变桨控制电枢 磁场 变频器并网控制变频器并网控制 变频器脱网变频器脱网 风功率介绍风功率介绍风力发电机组是将机械能,即风能转化为电能的设备。风力发电机组的功率为：对功率的控制主要是基于对 、 、 、的控制，实际控制时，即是通过控制桨角、转矩、转速来实现的。31=2AwindppPPCSCMUIvpCM 叶片特性叶片特性 转速限制转速限制为了使风机 达到最大，必须确保风机按照

10、叶片设定的 运行， 与 的关系如下：而实际上 的范围被限制在1000-1800 rpm范围内，此时当 和理论的 出现偏差时， 增大或者降低，使 变低。=RvpCpC 桨角控制桨角控制为了实现最优的功率控制，使风机达到最优的出力，风机主控将通过变桨控制、转矩控制、或者两者同时控制，来控制风机转速 ，实时追踪实际能达到的最佳叶尖速比 ，确保机组风能吸收系数 处于最大值。pC 转矩控制转矩控制当风机按照最优 运行时，转矩和转速存在一定关系，此关系如下：当 一定时，存在一个最优的 ，使得风机功率最大。2=M KM 转矩控制转矩控制同时为了使转矩控制达到最优，将根据不同风场的海拔、气压、温度参数，实时计

11、算空气密度，对参数进行细微的调节。compare cp for ideal pitch and fixed pitch below rated-0,500,511,522,530,02,04,06,08,010,012,014,016,0windspeed ( m/s )normalized values ( see legend )optimal tip speed / 62,0 m/soptimalHSS rpm for TSR=7,75possible rpm / 1780 rpmpossible TSR / 7,75CpMax (optimal pitch) cpmax=2,5Cp( pitch = 2,7 deg ) cpmax = 2,5例如：最优的叶尖例如：最优的叶尖速比速比 = 7.75但是，低风速下，转速但是，低风速下，转速在在400-1000rpm之间之间额定风速后，转速额定风速后，转速高于高于1800rpm，直至直至2600rpm以上以上实际的转速，被限制实际的转速