风力发电控制系统

风机的控制核心风力发电控制系统01简述辅助设备逻辑基本功能主要方向目录030204基本信息风电控制系统包括现场风力发电机组控制单元、高速环型冗余光纤以太、远程上位机操作员站等部分。现场风力发电机组控制单元是每台风机控制的核心，实现机组的参数监视、自动发电控制和设备保护等功能；每台风力发电机组配有就地HMI人机接口以实现就地操作、调试和维护机组；高速环型冗余光纤以太是系统的数据高速公路，将机组的实时数据送至上位机界面；上位机操作员站是风电厂的运行监视核心，并具备完善的机组状态监视、参数报警，实时/历史数据的记录显示等功能，操作员在控制室内实现对风场所有机组的运行监视及操作。简述简述风力发电机组控制单元（WPCU）是每台风机的控制核心，分散布置在机组的塔筒和机舱内。由于风电机组现场运行环境恶劣，对控制系统的可靠性要求非常高，而风电控制系统是专门针对大型风电场的运行需求而设计，应具有极高的环境适应性和抗电磁干扰等能力，其系统结构如下：风电控制系统的现场控制站包括：塔座主控制器机柜、机舱控制站机柜、变桨距系统、变流器系统、现场触摸屏站、以太交换机、现场总线通讯络、UPS电源、紧急停机后备系统等。风电控制系统的络结构如概述图所示：1、塔座控制站塔座控制站即主控制器机柜是风电机组设备控制的核心，主要包括控制器、I/O模件等。控制器硬件采用32位处理器，系统软件采用强实时性的操作系统，运行机组的各类复杂主控逻辑通过现场总线与机舱控制器机柜、变桨距系统、变流器系统进行实时通讯，以使机组运行在最佳状态。控制器的组态采用功能丰富、界面友好的组态软件，采用符合IEC-3标准的组态方式，包括：功能图（FBD）、指令表（LD）、顺序功能块（SFC）、梯形图、结构化文本等组态方式。基本功能基本功能（1）数据采集（DAS）功能：包括采集电、气象、机组参数，实现控制、报警、记录、曲线功能等；（2）机组控制功能：包括自动启动机组、并控制、转速控制、功率控制、无功补偿控制、自动对风控制、解缆控制、自动脱、安全停机控制等；（3）远程监控系统功能：包括机组参数、相关设备状态的监控，历史和实时曲线功能，机组运行状况的累计监测等。1、数据采集（DAS）功能机组运行过程中进行监测的相关参数包括：(1）电参数，包括电三相电压、三相电流、电频率、功率因数等。电压故障检测：电电压闪变、过电压、低电压、电压跌落、相序故障、三相不对称等。（2）气象参数，包括风速、风向、环境温度等。（3）机组状态参数检测，包括：风轮转速、发电机转速、发电机线圈温度、发电机前后轴承温度、齿轮箱油温度、齿轮箱前后轴承温度、液压系统油温、油压、油位、机舱振动、电缆纽转、机舱温度等。辅助设备逻辑辅助设备逻辑（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，停止风扇运行；当发电机温度过高或过低并超限后，发出报警信号，并执行安全停机程序。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，停止加热器运行；同时电加热器也用于控制发电机的温度端差在合理的范围内。（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口和控制器进行通讯，将机舱外的气象参数采集至控制系统。主要方向主要方向1陆地风力发电机组采用1.5/2M双馈异步发电机组。2、离岸风力发电机组采用4/5M永磁同步全馈发电机组。3、建设大型或者超大型的风力电场（有上百台风力机组组成）