電控系統(tǒng)知識(shí)

1、 SL1500系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 電控系統(tǒng)知識(shí) 電控系統(tǒng)的作用： 保證風(fēng)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行 獲取最大能量 提供良好的電力質(zhì)量1:51:183電纜（1）690V的動(dòng)力電纜3根/組5（組）15根動(dòng)力電纜1根零線電纜規(guī)格：1150（mm2）通過壓緊電纜接頭，連接到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組零線在塔基接地環(huán)連接時(shí)，不能與從機(jī)艙的零線接于同一個(gè)點(diǎn)。（2）塔筒照明以及插座一個(gè)5芯的電纜（具體幾芯參考接線方式）規(guī)格：52.5（ mm2 ）（3）機(jī)艙電源一個(gè)4芯電纜規(guī)格：416（ mm2 ）（4）塔基電源一個(gè)3芯電纜規(guī)格：31.5（ mm2 ）（5）用于遠(yuǎn)程通訊的光纖（數(shù)量由通信方式?jīng)Q定）（6）機(jī)艙加熱器電源線（低溫型）一個(gè)

2、4芯電纜規(guī)格：416（ mm2 ）1:51:184相關(guān)參數(shù)由箱變到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓是690V，允許浮動(dòng)范圍10頻率是50Hz，允許浮動(dòng)范圍2Hz。690V電纜對(duì)地、相間絕緣電阻測(cè)量時(shí)打到1000VDC的檔位上，測(cè)量值保持1M以上1分鐘為符合400V和230V的電路打到500VDC的檔位上，測(cè)量值保持0.5M以上1分鐘為符合。 電控系統(tǒng)主要由以下部分組成： 控制系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 油冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng) 變頻器 變槳系統(tǒng) 電池系統(tǒng) 安全鏈 其它系統(tǒng) NCC30 機(jī)艙控制柜NCC300690VAC動(dòng)力電路定子接觸器線路保險(xiǎn)避雷保護(hù)400VAC輔助電路偏航變頻器繼電器等NCC310控制系統(tǒng)PLC控

3、制面板接觸繼電器開關(guān)UPS系統(tǒng)除了電池之外的電源NCC320LSC電網(wǎng)側(cè)功率變頻器GSC電機(jī)側(cè)功率變頻器Crowbar單元濾波單元等網(wǎng)側(cè)接觸器柜內(nèi)電氣元件分布控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)主要分為三部分： 通信回路 控制面板 遠(yuǎn)程WPM遠(yuǎn)程WPM軟件的操作方法和現(xiàn)場(chǎng)的控制面板基本一致，建議在掌握控制面板的使用方法后再學(xué)習(xí)PWM軟件的使用。通訊回路通訊回路控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制面板控制面板優(yōu)點(diǎn) 只有一個(gè)接口機(jī)艙控制柜NCC310外側(cè)連接到主站PLC塔基控制柜TBC100外側(cè)連接到塔基PLC 不需要額外的操作軟件 可以簡便地更改PLC的算法 簡單、使用、可靠控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)可以操作的對(duì)象： 風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、

4、停止 變槳的啟動(dòng)、停止 剎車的啟動(dòng)、停止 變頻器的相關(guān)操作 偏航的操作 油冷系統(tǒng)的操作 水冷系統(tǒng)的操作 加熱系統(tǒng)的操作控制面板控制面板控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)可以查看的參數(shù)信息 風(fēng)機(jī)所處的狀態(tài) 運(yùn)行、停機(jī)、故障 查看即時(shí)的故障信息 故障代碼、簡單描述 各個(gè)設(shè)備的即時(shí)參數(shù) 溫度、電壓、角度 各個(gè)設(shè)備所處的狀態(tài) 啟動(dòng)、停止 信息的記錄 發(fā)電量、發(fā)電時(shí)間、耗電量控制面板控制面板控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制面板控制面板控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)登陸等級(jí)登陸等級(jí)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)菜單內(nèi)容菜單內(nèi)容控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制面板操作手冊(cè)-中文.pdf控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)WPM 遠(yuǎn)程的WPM操作有Server、Local組成 Server版本用于

5、整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的管理 Local版本用于單個(gè)風(fēng)機(jī)的管理 其操作方法和使用控制面板基本一致控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)主程序界面主程序界面控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 群操作群操作控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)風(fēng)機(jī)狀態(tài)風(fēng)機(jī)狀態(tài)發(fā)電狀態(tài)發(fā)電狀態(tài)不在線狀態(tài)不在線狀態(tài)故障狀態(tài)故障狀態(tài)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 查看某臺(tái)風(fēng)機(jī)的詳細(xì)信息查看某臺(tái)風(fēng)機(jī)的詳細(xì)信息單擊主界面內(nèi)某臺(tái)風(fēng)機(jī)即可控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)某臺(tái)風(fēng)機(jī)主界面某臺(tái)風(fēng)機(jī)主界面控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)命令欄詳細(xì)信息命令欄詳細(xì)信息控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)POWER一分鐘有功功率WINSPE一秒鐘平均風(fēng)速IWINFIL五分鐘平均風(fēng)速控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)Spe.Con發(fā)電機(jī)檢測(cè)速度Spe.Rot輪轂檢測(cè)速度速度速度控制系

6、統(tǒng)控制系統(tǒng) 變槳變槳IhububTor 變槳電機(jī)力矩IhububTor 變槳電機(jī)力矩IhububTor 變槳電機(jī)力矩HubPos001 葉片1角度HubPos002 葉片2角度HubPos003 葉片3角度控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 溫溫 度度控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)服服 務(wù)務(wù) 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)故故 障障 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 警警 告告 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)主界面歷史數(shù)據(jù)主界面 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)- -故障故障 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)- -故障故障 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)- -總計(jì)數(shù)器總計(jì)數(shù)器 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)- -功率曲線功率曲線 風(fēng)頻發(fā)電量控制系統(tǒng)控制系

7、統(tǒng) 歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)- -月功率曲線月功率曲線 發(fā)電量風(fēng)頻控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)電控系統(tǒng)主要由以下十個(gè)部分組成： 控制系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 油冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng) 變頻器 變槳系統(tǒng) 電池系統(tǒng) 安全鏈 其它系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時(shí)配合葉輪吊裝- 調(diào)整機(jī)艙方向，最大限度的吸收風(fēng)能組成- 風(fēng)速風(fēng)向儀- 偏航變頻器- 偏航電機(jī)- 旋轉(zhuǎn)編碼器工作情況- 偏航變頻器與PLC連接，控制偏航電機(jī)的動(dòng)作- 四個(gè)偏航電機(jī)統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作，達(dá)到偏航目的- 偏航計(jì)數(shù)器對(duì)偏航角度進(jìn)行計(jì)算，反饋報(bào)警信號(hào)- 左右方向偏航極限700度限制報(bào)警偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)風(fēng)速風(fēng)向儀風(fēng)速風(fēng)向儀 工作概況 工作原理 信號(hào)采

8、集和通訊協(xié)議偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)工作概況工作概況SL1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)組使用的是超聲波風(fēng)速風(fēng)向測(cè)試儀。風(fēng)速儀可以各種環(huán)境下測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向、和外界溫度，并通過防雷模塊（輸入接風(fēng)速儀、輸出接接口）、串行通訊數(shù)據(jù)線傳給從屬PLC。通過對(duì)風(fēng)向的測(cè)試，確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與正風(fēng)向之間的夾角。通過對(duì)風(fēng)速的檢測(cè)，從而限制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)工作參數(shù)工作參數(shù) 風(fēng)速 范圍065m/s 精度0.1m/s 5m/s 風(fēng)向 范圍0360 精度1.0 溫度 范圍-40+70C 精度5.0C 加熱功能偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)風(fēng)速風(fēng)向儀風(fēng)速風(fēng)向儀 工作概況 工作原理 信號(hào)采集和通訊協(xié)議偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)1:51:2046功

9、能：測(cè)量風(fēng)速測(cè)量風(fēng)向測(cè)量溫度防雷保護(hù)自動(dòng)偏航的前提！1:51:2047串口通訊（RS422到RS232）工作原理工作原理偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)工作原理工作原理安裝位置、溫度測(cè)量偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時(shí)配合葉輪吊裝- 調(diào)整機(jī)艙方向，最大限度的吸收風(fēng)能組成- 風(fēng)速風(fēng)向儀- 偏航變頻器- 偏航電機(jī)- 旋轉(zhuǎn)編碼器偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航變頻器偏航變頻器偏航變頻器與從站PLC連接，使PLC通過CAN總線與偏航變頻器通訊。偏航變頻器內(nèi)部有獨(dú)立的程序，PLC內(nèi)對(duì)偏航變頻器有一定的設(shè)置程序。偏航變頻器的CAN總線設(shè)置開關(guān)設(shè)置為off。偏航變頻器需要380VAC，經(jīng)過PLC的程序

10、要求，控制偏航變頻器動(dòng)作。偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)程序的傳輸程序的傳輸在下載完程序后，需要重新啟動(dòng)變頻器！嚴(yán)禁帶電插拔數(shù)據(jù)線！偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航變頻器偏航變頻器偏航變頻器有兩種不同的操作狀態(tài)： PLC模式 偏航變頻器在PLC模式下工作，由PLC經(jīng)過CANopen將相關(guān)頻率和 啟動(dòng)/停止命令傳輸。相關(guān)設(shè)置的信號(hào)決定了偏航的方向。手動(dòng)模式 手動(dòng)模式通過連接手動(dòng)控制盒連接完成。手動(dòng)控制盒未連接時(shí)，偏 航變頻器服務(wù)在PLC模式。在手動(dòng)模式下，偏航變頻器通過手動(dòng)操 作盒上的兩個(gè)按鈕控制。輸入信號(hào)F（手動(dòng)偏航）：向左偏航輸入信號(hào)R（手動(dòng)偏航）：向右偏航偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)手動(dòng)偏航手動(dòng)偏航 利用三相380V交流電源和

11、手動(dòng)控制盒即可實(shí)現(xiàn)。偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時(shí)配合葉輪吊裝- 調(diào)整機(jī)艙方向，最大限度的吸收風(fēng)能組成- 風(fēng)速風(fēng)向儀- 偏航變頻器- 偏航電機(jī)- 旋轉(zhuǎn)編碼器偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航電機(jī)偏航電機(jī)偏航電機(jī)的額定工作電壓是380VAC，額定轉(zhuǎn)速為1350rpm，額定功率2.2kW偏航電機(jī)通過偏航齒輪箱與偏航大齒圈咬合。偏航電機(jī)有溫度控制開關(guān)保護(hù)電機(jī)在正常溫度范圍內(nèi)工作。(90度報(bào)警)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航電機(jī)偏航電機(jī) 剎車反饋 溫度控制開關(guān)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng) 偏航系統(tǒng)故障列表偏航系統(tǒng)故障列表錯(cuò)誤排除后需復(fù)位！偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時(shí)配合葉輪吊裝-

12、 調(diào)整機(jī)艙方向，最大限度的吸收風(fēng)能組成- 風(fēng)速風(fēng)向儀- 偏航變頻器- 偏航電機(jī)- 旋轉(zhuǎn)編碼器偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器主要執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)第一，檢測(cè)機(jī)艙偏航超出工作位置。第二，計(jì)算偏航旋轉(zhuǎn)角度。偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)1:51:2161偏航計(jì)數(shù)器 如何獲得絕對(duì)的機(jī)艙角度？ 左/右位置信號(hào) 判斷零位，分辨左右 紐纜位置報(bào)警 對(duì)左極限、右極限報(bào)警信號(hào)的保護(hù) 左極限位置報(bào)警 大約左700度 右極限位置報(bào)警 大約右700度電控系統(tǒng)主要由以下十個(gè)部分組成： 控制系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 油冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng) 變頻器 變槳系統(tǒng) 電池系統(tǒng) 安全鏈 其它系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)為什么我們需要

13、制動(dòng)器?應(yīng)用于以下情況： - 過速 - 緊急停機(jī)-風(fēng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)時(shí)-為了鎖上葉輪鎖主要功能主要功能制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)如何操作制動(dòng)器?-自動(dòng)模式自動(dòng)控制-服務(wù)模式由控制面板進(jìn)行操作-葉輪鎖齒輪箱旁邊的葉輪鎖制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)傳感器傳感器 剎車壓力傳感器 剎車調(diào)整傳感器 剎車打開反饋 剎車調(diào)整反饋 剎車警告?zhèn)鞲衅?剎車片磨損報(bào)警制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)電控系統(tǒng)主要由以下十個(gè)部分組成： 控制系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 油冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng) 變頻器 變槳系統(tǒng) 電池系統(tǒng) 安全鏈 其它系統(tǒng)油冷系統(tǒng)油冷系統(tǒng)油冷的目的是什么油冷的目的是什么?- 為齒輪箱潤滑為齒輪

14、箱潤滑- 冷卻齒輪油冷卻齒輪油- 加熱齒輪油加熱齒輪油組成組成- 齒輪箱齒輪箱- 油冷泵、過濾器、溫度傳感器油冷泵、過濾器、溫度傳感器- 油冷風(fēng)扇油冷風(fēng)扇工作情況工作情況- 到齒輪箱和冷卻系統(tǒng)分兩套回路到齒輪箱和冷卻系統(tǒng)分兩套回路- 由參數(shù)的設(shè)定而決定油路由參數(shù)的設(shè)定而決定油路油冷系統(tǒng)油冷系統(tǒng)1:51:2274操作1:51:2275 齒輪油加熱的操作，可以在控制面板上的heating菜單下，進(jìn)行選擇 黑色箭頭所指示的部件是油位傳感器，用來表征齒輪箱內(nèi)的油量，當(dāng)油位低時(shí)控制面板會(huì)顯示故障1:51:2276油路1:51:22771:51:22781:51:2279油壓傳感器 油壓傳感器有數(shù)字量、模

15、擬量兩種。 數(shù)字量：控制面板上顯示值為0.5bar（低速泵）2.00bar（高速泵）。 信號(hào)線接在F268.1 模擬量：控制面板上顯示值為瞬時(shí)傳感器的測(cè)量值。 信號(hào)線接在X226.2 1:51:22801:51:2281運(yùn)行限制 齒輪油溫度大于5，風(fēng)機(jī)運(yùn)行 45以下，潤滑效果 大于45，小于55，油冷泵冷卻效果 大于55油冷風(fēng)扇啟動(dòng)，小于50油冷風(fēng)扇停止 齒輪油溫度高于75，則限制功率，高于80故障停機(jī)返回電控系統(tǒng)主要由以下十個(gè)部分組成： 控制系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 油冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng) 變頻器 變槳系統(tǒng) 電池系統(tǒng) 安全鏈 其它系統(tǒng)水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng) 為什么要有水冷系統(tǒng)？ 對(duì)發(fā)電機(jī)、變頻器、機(jī)柜

16、進(jìn)行冷卻。 組成 水泵、溫度感應(yīng)模塊或三相閥 沒有風(fēng)扇的冷卻器 沒有過濾器 傳感器：冷水溫度、熱水溫度、水壓力 狀況 溫度感應(yīng)模塊或三相閥在軟件中不起作用水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)水管分布水管分布水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)1、對(duì)于從發(fā)電機(jī)和控制柜中流出的水，在流經(jīng)加壓容器旁的溫度傳感器時(shí)，如果溫度過高（超過55），則流向空氣散熱器降溫；如果溫度較低則直接流向需要冷卻的裝置（控制柜，變頻器等）。對(duì)于流向水泵的水，在流經(jīng)壓力傳感器時(shí)，如果壓力過低，加壓容器就會(huì)工作補(bǔ)充壓力；如果壓力足夠則直接流向水泵。2、三通閥控制冷卻介質(zhì)的溫度。只要冷卻介質(zhì)的溫度低于10C，通往熱交換器的管路就被關(guān)閉。高于10C時(shí)，

17、為了增加冷卻速度，容積流量就被分流，直到散熱器滿流量狀態(tài)為止。3、機(jī)艙變頻柜NCC3xx和發(fā)電機(jī)之間的流量通過平衡和關(guān)閉閥來控制。通過關(guān)閉發(fā)電機(jī)管路上的閥，變頻柜里的流量就會(huì)增加，反之亦然。水流：PLC通過壓力開關(guān)檢測(cè)意外泄漏。發(fā)電機(jī)流速： 50l/min在50l/min下的壓力：0.8bar機(jī)艙變頻器機(jī)柜流速： 60l/min在60l/min下的壓力：1bar水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)電控系統(tǒng)主要由以下十個(gè)部分組成： 控制系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 油冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng) 變頻器 變槳系統(tǒng) 電池系統(tǒng) 安全鏈 其它系統(tǒng)變頻器變頻器變頻器變頻器92變槳變頻器功能介紹變槳變頻器功能介紹 變槳用變頻器為伺服系統(tǒng)。

18、硬件上，變槳用變頻器采用了一公共整流，三個(gè)變槳變頻器通過逆變控制電機(jī)。 軟件上，變槳用變頻器采用矢量控制，并進(jìn)行位置控制，從而對(duì)槳葉角度進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)。變頻器變頻器偏航變頻器功能介紹偏航變頻器功能介紹 偏航用變頻器為開環(huán)系統(tǒng)。 硬件上，偏航用變頻器采用了一拖多的控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：即一臺(tái)變頻器控制四臺(tái)電機(jī)。 軟件上，偏航用變頻器采用開環(huán)控制，由PLC接受凸輪的位置反饋信號(hào)，并向變頻器發(fā)出速度控制指令、啟動(dòng)時(shí)間等信息，從而調(diào)節(jié)偏航角度。變頻器變頻器機(jī)側(cè)變頻器功能介紹機(jī)側(cè)變頻器功能介紹 發(fā)電機(jī)用變頻器。 硬件上，發(fā)電機(jī)用變頻器為IGBT整流變頻器，SVPWM(空間矢量脈寬調(diào)制 )技術(shù)。變頻器變頻器

19、 機(jī)側(cè)變頻器功能介紹機(jī)側(cè)變頻器功能介紹 發(fā)電機(jī)側(cè)變頻器與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相連。 功率容量上，兩倍于網(wǎng)側(cè)變頻器。 軟件上，發(fā)電機(jī)側(cè)變頻器采用矢量控制，接受來自發(fā)電機(jī)的速度反饋并進(jìn)行解藕。變頻器變頻器機(jī)側(cè)變頻器功能介紹機(jī)側(cè)變頻器功能介紹 電機(jī)側(cè)變頻器 發(fā)電機(jī)力矩控制 功率因數(shù)調(diào)節(jié) 發(fā)電機(jī)同步 速度監(jiān)視 Crowbar觸發(fā)變頻器變頻器網(wǎng)側(cè)變頻器功能介紹網(wǎng)側(cè)變頻器功能介紹 網(wǎng)側(cè)變頻器與電網(wǎng)連接。變頻器變頻器 電網(wǎng)側(cè)變頻器 控制DC母線 預(yù)充電 線路濾波同步處理 電網(wǎng)監(jiān)視變頻器變頻器網(wǎng)側(cè)變頻器功能介紹網(wǎng)側(cè)變頻器功能介紹1:51:2399并網(wǎng)過程的描述1:51:23100發(fā)電機(jī)的工作速度范圍為1000-2000

20、rpm，所以在定子側(cè)感應(yīng)電壓的頻率不恒為50Hz，不滿足電網(wǎng)要求。雙饋發(fā)電機(jī)通過變頻器調(diào)整轉(zhuǎn)子中勵(lì)磁電流的頻率，來控制定子電壓的頻率恒為50Hz；通過調(diào)整轉(zhuǎn)子中勵(lì)磁電流的大小和相位，來控制定子電壓恒為690V，從而達(dá)到風(fēng)機(jī)并網(wǎng)要求。發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500rpm，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于1500rpm時(shí)，轉(zhuǎn)子耗電，定子發(fā)電；當(dāng)轉(zhuǎn)速高于1500rpm時(shí)，轉(zhuǎn)子、定子均發(fā)電。1:51:23101預(yù)充電過程（S2）1.閉合預(yù)充電單元，直流電壓975V2.網(wǎng)側(cè)變頻器工作，母排直流電壓經(jīng)網(wǎng)側(cè)變頻器逆變使A點(diǎn)電壓漸升為690AC，且電流值為57A。濾波回路可以濾掉3k以上的諧波。 如果沒有預(yù)充電環(huán)節(jié)，直接吸和網(wǎng)側(cè)接觸器

21、，較大的電勢(shì)差使轉(zhuǎn)子接觸器造成較大的沖擊，形成瞬間過電流。1:51:23102閉合LSC(S6) 網(wǎng)側(cè)變頻器接觸器閉合(S6)。網(wǎng)側(cè)變頻器接觸器閉合，同時(shí)預(yù)充電接觸器斷開，能量從網(wǎng)側(cè)經(jīng)變頻器至直流母排，母排電壓為1050DC，網(wǎng)側(cè)變頻器提供系統(tǒng)所需無功能量，包括變壓器、高頻濾波裝置等1:51:23103電機(jī)側(cè)變頻器啟動(dòng)(S7) 網(wǎng)側(cè)變頻器電流80A左右，電機(jī)側(cè)變頻器電流20A左右。 1:51:23104同步(S7-syn) 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1200-1400rpm，電機(jī)側(cè)變頻器注入140A電流，電機(jī)定子側(cè)電壓達(dá)到690V。 1:51:23105發(fā)電(S8) 定子接觸器閉合。定子電壓幅值、相位、頻率

22、與電網(wǎng)電壓一致，定子接觸器閉合，風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電。小變?nèi)諒?fù)一日，賣力工作，而風(fēng)不解小變風(fēng)情。陣風(fēng)不斷，error13(發(fā)電機(jī)超速)出現(xiàn)；抽風(fēng)不斷，error159(變頻器不同步，發(fā)電機(jī)同步時(shí)，風(fēng)速突然降低)出現(xiàn)1:51:23106Crowbar Crowbar的主要作用是保護(hù)變頻器，當(dāng)直流母排電壓高于軟件限值1175DC、硬件限值1200DC時(shí)，crowbar動(dòng)作，切斷網(wǎng)側(cè)變頻器接觸器-K340.4及定子接觸器-K150.1，變頻器菜單下Err104(crowbar觸發(fā))。Crowbar工作過程如下：1. 電機(jī)側(cè)變頻器不停檢測(cè)直流母線電壓，當(dāng)電壓高于1175DC時(shí)，電機(jī)側(cè)變頻器通過光纖與crowb

23、ar通訊，此時(shí)光纖處有紅光。2. Crowbar接受到來自變頻器的報(bào)警信號(hào)后，b點(diǎn)輸出電壓，觸發(fā)-V312.4時(shí)圖中箭頭標(biāo)識(shí)線路瞬間導(dǎo)通。3. Crowbar通過a點(diǎn)檢測(cè)電阻-R312.6.1的電壓，線路導(dǎo)通后，電阻-R312.6.1產(chǎn)生壓降，Crowbar的c點(diǎn)接觸器動(dòng)作，S與COM斷開，定子接觸器和網(wǎng)側(cè)接觸器同時(shí)斷開，變頻器停止工作。 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 變速恒頻發(fā)電機(jī)組具有以下優(yōu)點(diǎn)： 雙饋異步發(fā)電機(jī)只處理轉(zhuǎn)差能量就可以控制電機(jī)的力矩和無功功率，降低了變頻器的造價(jià)。變頻器的容量僅為總機(jī)組容量的1/3左右。在最大輸出功率時(shí)，轉(zhuǎn)子和定子共發(fā)出1.5MW的電能。轉(zhuǎn)差頻率調(diào)節(jié),調(diào)速范圍為發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速的

24、33.3。降低控制系統(tǒng)成本、減少系統(tǒng)損耗，提高效率。 功率因數(shù)可調(diào)，發(fā)電機(jī)組具有無功功率控制能力，功率因數(shù)可恒為1。根據(jù)需要，功率因數(shù)可在額定電壓下最大達(dá)到容性0.95，感性0.90。 低風(fēng)速時(shí)能夠根據(jù)風(fēng)速變化，在運(yùn)行中保持最佳葉尖速比以獲得最大風(fēng)能；高風(fēng)速時(shí)儲(chǔ)存或釋放風(fēng)能量，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的柔性，使功率輸出更加平穩(wěn)。 先進(jìn)的雙PWM變頻器，實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。 變速恒頻技術(shù)大幅延長了核心部件的使用壽命，同時(shí)顯著提高發(fā)電量。 直驅(qū)發(fā)電機(jī)能量流圖直驅(qū)發(fā)電機(jī)能量流圖93.2% 電網(wǎng)電網(wǎng)100%變頻器變頻器發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)4.0%2.8%功率損耗功率損耗 功率損耗功率損耗雙饋感應(yīng)電機(jī)能量流圖雙饋感應(yīng)電機(jī)能量流

25、圖77.8% 100%19.4%0.8% 能量損耗能量損耗變頻器變頻器18.6%96.4% 電網(wǎng)電網(wǎng)2.8%發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示，其中省略了變壓器、濾波器等構(gòu)件。其中定子接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組由頻率、相位、幅值都可以調(diào)節(jié)的三相低頻交流勵(lì)磁電流并網(wǎng)過程演示并網(wǎng)過程演示電控系統(tǒng)主要由以下十個(gè)部分組成： 控制系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 油冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng) 變頻器 變槳系統(tǒng) 電池系統(tǒng) 安全鏈 其它系統(tǒng)為什么要有變槳系統(tǒng)？ 在風(fēng)速小于目標(biāo)風(fēng)速時(shí)，通過調(diào)整葉片角度，來得到最佳的發(fā)電功率。 當(dāng)風(fēng)速大于目標(biāo)風(fēng)速時(shí)，變槳系統(tǒng)調(diào)節(jié)葉片角度，控制風(fēng)機(jī)的速度和功率維持在一個(gè)最優(yōu)的水

26、平。 當(dāng)安全鏈斷開的時(shí)候，把葉片轉(zhuǎn)到順槳位置（安全運(yùn)行），把風(fēng)輪當(dāng)成一個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)的剎車來使用。 利用風(fēng)和葉輪的相互作用，減小擺動(dòng)從而將機(jī)械負(fù)載最小化。變槳系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的？- 從站PLC控制操作- 電氣變槳系統(tǒng)，3個(gè)通過變頻器控制的輔助馬達(dá)間接變速裝置（伺服電機(jī)）。- 機(jī)艙內(nèi)的電池系統(tǒng)。變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)輪轂軸承小齒輪避雷裝置玻璃鋼外殼變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)變槳制動(dòng)器輪轂輪轂變槳控制柜變槳限位撞塊變槳接近開關(guān)緩沖器極限工作位置開關(guān)極限工作位置撞塊輪轂罩分隔壁導(dǎo)流帽變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)滑環(huán)系統(tǒng)每個(gè)葉片配備 - 變槳機(jī)柜 - 變槳驅(qū)動(dòng) (齒輪箱, 補(bǔ)助馬達(dá)間接變速 裝置, 編碼器，飛輪單元，

27、剎車) - 接近傳感器 - 工作位置開關(guān) 變槳機(jī)柜包括 - 變槳變頻器, 剎車斷路器, - 總開關(guān), 230VAC 工組插頭 - 機(jī)柜加熱器 - 繼電器變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng) 與其他類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相比，減少了元件的數(shù)量。 剎車系統(tǒng)有完整的空氣動(dòng)力學(xué)故障保護(hù)。 輪轂內(nèi)沒有電池。 可以對(duì)單個(gè)葉片控制 (IPC)。變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)風(fēng)向順槳位置變槳電機(jī)小齒輪變槳齒輪邊緣工作位置大約86度的調(diào)節(jié)范圍變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)兩個(gè)獨(dú)立的剎車系統(tǒng)：電氣機(jī)械變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng) 葉片垂直向下是，變槳從葉片垂直向下是，變槳從0度轉(zhuǎn)向度轉(zhuǎn)向86度度010203040506005000100001500020000

28、250003000035000(ms)(Nm) (A)變槳力矩電流86 position0 position變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng) 電纜的固定電纜的固定變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)電控系統(tǒng)主要由以下十個(gè)部分組成： 控制系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 油冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng) 變頻器 變槳系統(tǒng) 電池系統(tǒng) 安全鏈 其它系統(tǒng) 為什么要電池單元？ 確保在電網(wǎng)短時(shí)間掉電的時(shí)候風(fēng)機(jī)可以正常運(yùn)行 在掉電后，變槳系統(tǒng)可以安全停機(jī) 掉電后，為控制系統(tǒng)提供24V電源電池系統(tǒng)電池系統(tǒng)1:51:25129Battery1:51:251301:51:251311:51:25132Battery1:51:25133電池?cái)?shù)據(jù)電池?cái)?shù)據(jù)-額定電壓3012V

29、360V，容量5Ah失電情況下可以提供失電情況下可以提供3次連續(xù)的安全保障。次連續(xù)的安全保障。-短時(shí)間提供電流：50A/5s-系統(tǒng)通過測(cè)量電池電壓及溫度來進(jìn)行充放電，防止過充。加熱加熱-溫度傳感器在電池柜內(nèi)，并由PLC控制。當(dāng)溫度在零度以下時(shí)，機(jī)柜加熱啟用。-加熱控制通過PLC執(zhí)行。健康檢查健康檢查電池的健康檢測(cè)在一個(gè)固定的周期進(jìn)行（比如：一周）。因此電池在設(shè)定好的情況下充電，通過電壓的變化來檢測(cè)電池的容量。這個(gè)過程由PLC控制。1:51:25134電池的各個(gè)狀態(tài)電池的各個(gè)狀態(tài)BatStaDis (0): 電池狀態(tài)深度負(fù)載保護(hù)當(dāng)電池電壓低或者電池沒有連接時(shí)，進(jìn)入此狀態(tài)。BatStaGri (1

30、): 電網(wǎng)掉電UPS系統(tǒng)運(yùn)行是啟動(dòng)輪轂的前提！系統(tǒng)運(yùn)行是啟動(dòng)輪轂的前提！BatStaErr (2): 電池故障狀態(tài)Err106 電池電壓高或者沒有連接Err115電池電壓低或者沒有連接 Err135 3次電池檢測(cè)失敗，低電壓Err157 不同負(fù)載的電池電壓差太小Err167 在穩(wěn)定或者慢充電時(shí)，電池電壓低1:51:25135電池供電BatStaCha (3): 電池快速充電-電網(wǎng)掉電后電池放電BatStaTes (4): 電池檢測(cè)狀態(tài)-如果電池電壓高于VolLow，開始檢測(cè)-小負(fù)載測(cè)試（連接0.8A負(fù)載）-大負(fù)載測(cè)試（連接8A負(fù)載）BatStaRef (5): 電池慢充狀態(tài)-電池檢測(cè)后電池電壓大于300VBatStaSta (6) 電池穩(wěn)定狀態(tài)-在 BatStaRef狀態(tài)的24小時(shí)-在 BatStaRef狀態(tài)后，電池電壓低于VolLow的1小時(shí)后。BatStaEar (7): 電池接地故障此時(shí)：電池接觸器打開 智能通過改變鎖定開關(guān)復(fù)位返回用途用途 - 電池通過整流橋連接到普通的直流電源供電單元，確保變槳系統(tǒng)供電不會(huì)中斷。- 風(fēng)機(jī)在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先要檢查電池系統(tǒng)是否正常。加熱加熱- 溫度傳感器在電池柜內(nèi)，并由PLC控制。當(dāng)溫度在零度以下時(shí)，機(jī)