東汽機組主控系統(tǒng)介紹(DEIF)

1、東汽機組主控系統(tǒng)介紹（DEIF）東汽風電事業(yè)部邱國祥2012-10-18內(nèi)容簡介內(nèi)容簡介控制柜、控制器介紹功能介紹風機運行介紹系統(tǒng)控制介紹 一一 、控制柜、控制器介紹、控制柜、控制器介紹 控制器控制器PCM 4.3 CPU模塊/通訊模塊供電供電:- 24V- 1數(shù)字輸入、1數(shù)字輸出（看門狗）網(wǎng)口網(wǎng)口服務(wù)接口服務(wù)接口RS4852 XIOM 4.2 I/O模塊6 溫度輸入接口：溫度輸入接口：- PT100、或者PT1000- 2、3、4線制4 模擬輸入接口：模擬輸入接口：- +/- 10V、或者+/- 20mA4 模擬輸出接口：模擬輸出接口：- +/- 20mA(500電阻 +/- 10V)12

2、數(shù)字輸入接口：數(shù)字輸入接口：4 脈沖輸入接口：脈沖輸入接口：- 可以作為數(shù)字輸入- NPN、或者PNP10 數(shù)字輸出接口：數(shù)字輸出接口：6 XGPM 4.1 電網(wǎng)測量模塊電流檢測接口電流檢測接口電壓測量接口電壓測量接口電壓測量接口電壓測量接口1 X 二二 、功能介紹、功能介紹 菜單菜單 登陸菜單登陸菜單 風機概覽風機概覽 實時數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù) 實時數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)/傳動鏈傳動鏈 歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù) 歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)/部套運行時間部套運行時間 參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 風機測試風機測試 風機測試風機測試/傳動鏈測試傳動鏈測試 三三 、風機運行介紹、風機運行介紹 風機啟動風機啟動 風機啟動風機啟動/自檢自檢 風機啟

3、動風機啟動/解纜解纜 狀態(tài)碼包括：如下圖所示，當風機扭纜角度超過360時，風機啟機過程中，系統(tǒng)會控制風機完成對風2（而不是對風1）。從而保證風機在并網(wǎng)后有更高的可利用率。 風機啟動風機啟動/轉(zhuǎn)速提升轉(zhuǎn)速提升 風機啟動風機啟動/共振區(qū)下空轉(zhuǎn)共振區(qū)下空轉(zhuǎn) 風機啟動風機啟動/提升至空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速提升至空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 風機運行風機運行 風機運行風機運行/判斷穿越判斷穿越 風機運行風機運行/穿越共振區(qū)穿越共振區(qū) 風機運行風機運行/共振區(qū)以上空轉(zhuǎn)共振區(qū)以上空轉(zhuǎn) 風機運行風機運行/判斷并網(wǎng)判斷并網(wǎng) 風機運行風機運行/并網(wǎng)并網(wǎng) 風機運行風機運行/固定槳角固定槳角 風機運行風機運行/正常運行正常運行 風機停機風機停機 狀態(tài)

4、碼：狀態(tài)碼是對風機每個相關(guān)狀態(tài)的描述，每個狀態(tài)碼代碼一個風機狀態(tài)，即風機的狀態(tài)對應(yīng)一個唯一的狀態(tài)碼，用戶可用通過狀態(tài)碼來查看風機的相關(guān)狀態(tài)信息。本系統(tǒng)的狀態(tài)碼包括：“等級+.+識別碼”組成。 狀態(tài)碼狀態(tài)碼 狀態(tài)碼包括：級別狀態(tài)碼名稱延時報警程序剎車程序偏航程序復位方式復位延時 狀態(tài)碼狀態(tài)碼級別：是指相應(yīng)狀態(tài)碼所屬的等級，DEIF控制系統(tǒng)共定義了21個等級，依次從等級0至等級20。狀態(tài)碼名稱：是指風機狀態(tài)碼的文字說明，每個狀態(tài)碼對于一個中文說明。用戶可以根據(jù)狀態(tài)碼的名稱來識別狀態(tài)碼的信息。延時：是指激活相應(yīng)狀態(tài)碼時所設(shè)置的延時時間。報警程序：是指風機控制系統(tǒng)的處理策略，它包括停機和報警兩種處理策

5、略：停機控制風機執(zhí)行停機程序；報警只執(zhí)行報警而不執(zhí)行停機程序，所以風機可以繼續(xù)運行。偏航程序：偏航程序是指風機控制系統(tǒng)所所采用的偏航策略。 狀態(tài)碼狀態(tài)碼復位方式：是指風機控制系統(tǒng)所激活各種狀態(tài)碼的清除方式，它包括：自動復位和手動復位兩種方式。復位延時：是指風機控制系統(tǒng)復位相應(yīng)狀態(tài)碼所需的確認時間，即需要延時多長時間才能清除相應(yīng)的停機條件。 狀態(tài)碼狀態(tài)碼剎車程序：剎車程序是指風機執(zhí)行停機過程中所采用的剎車策略。剎車程序總共包括10個等級，每個剎車程序主要包括四部分的策略：剎車閥動作策略；變槳收槳策略；變頻器脫網(wǎng)策略；安全鏈動作策略剎車程序104050607080899099100 狀態(tài)碼狀態(tài)碼剎

6、車程序總共包括10個等級，每個剎車程序主要包括四部分的策略：剎車閥動作策略；變槳收槳策略；變頻器脫網(wǎng)策略；安全鏈動作策略剎車序號變槳控制變流器控制機械剎車安全鏈備注軟剎車至空轉(zhuǎn)1交流收槳（3/s）正常脫網(wǎng)不剎車閉合收槳至風暴位置軟剎車至空轉(zhuǎn)2交流收槳（3/s）立即脫網(wǎng)不剎車閉合力矩減小、變頻器脫網(wǎng)失敗 軟剎車至空轉(zhuǎn)3交流收槳（以最大速度）正常脫網(wǎng)不剎車閉合收槳至風暴位置軟剎車至空轉(zhuǎn)4直流收槳 正常脫網(wǎng)不剎車閉合變槳交流電源故障 軟剎車至停機1交流收槳（3/s）正常脫網(wǎng)當高速軸轉(zhuǎn)速 150 rpm，剎車閉合收槳至風暴位置軟剎車至停機2交流收槳（以最大速度）正常脫網(wǎng)當高速軸轉(zhuǎn)速 150 rpm，剎

7、車閉合收槳至風暴位置軟剎車至停機3直流收槳 正常脫網(wǎng)剎車閉合程序檢測到嚴重超速 電網(wǎng)故障1交流收槳（以最大速度） 立即脫網(wǎng)不剎車閉合收槳至風暴位置電網(wǎng)故障2直流收槳立即脫網(wǎng)不剎車閉合收槳至風暴位置緊急停機 直流收槳立即脫網(wǎng)剎車斷開收槳至風暴位置 狀態(tài)碼狀態(tài)碼剎車策略：剎車閥主動剎車被動剎車釋放全釋放閉合2號剎車閉合，1號剎車松開2號剎車閉合，延時5S后1號剎車閉合全閉合安 全 鏈閉合斷開安全鏈策略： 狀態(tài)碼狀態(tài)碼變槳收槳策略：變槳1、3/s速度收槳至92.5；2、當角度80時，1.5/s速度收槳至92.5將DO-IOM12.77端子“RPM not OK”信號置低，強制變槳電機以最快速度收槳至

8、92.5以變槳電池剎車極限速度收槳至92.5 狀態(tài)碼狀態(tài)碼變頻器脫網(wǎng)策略：變頻器1、轉(zhuǎn)速1200rpm且功率5KW時，轉(zhuǎn)矩按斜坡1降低；當轉(zhuǎn)速1200rpm或者功率5KW時，轉(zhuǎn)矩按斜坡2降低；2、轉(zhuǎn)矩200NM時，將勵磁DO-IOM16.76和加載DO-IOM16.77都置低1、給定轉(zhuǎn)矩：0NM；2、勵磁DOIOM16.76和加載DOIOM16.77都置低 四四、系統(tǒng)控制介紹、系統(tǒng)控制介紹 系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制以：安全鏈控制變槳控制變頻器并網(wǎng)、脫網(wǎng)控制功率、槳角、轉(zhuǎn)矩控制等風機主要系統(tǒng)、主要功能的控制為例，對主控對系統(tǒng)的控制進行簡單介紹。 安全鏈安全鏈 變槳控制變槳控制 變槳控制變槳控制 變槳運行

9、方式： A.交流供電變槳 A1.正常變槳 交流主電源供電=1、rpm OK=1； A2.快速收槳 交流主電源供電=1、rpm OK=0； B.電池供電收槳 B1.電池收槳 交流主電源供電=0、rpm OK=1/0； 變槳控制變槳控制電樞 磁場 變頻器并網(wǎng)控制變頻器并網(wǎng)控制 變頻器脫網(wǎng)變頻器脫網(wǎng) 風功率介紹風功率介紹風力發(fā)電機組是將機械能,即風能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備。風力發(fā)電機組的功率為：對功率的控制主要是基于對 、 、 、的控制，實際控制時，即是通過控制槳角、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。31=2AwindppPPCSCMUIvpCM 葉片特性葉片特性 轉(zhuǎn)速限制轉(zhuǎn)速限制為了使風機 達到最大，必須確保風機按照

10、葉片設(shè)定的 運行， 與 的關(guān)系如下：而實際上 的范圍被限制在1000-1800 rpm范圍內(nèi)，此時當 和理論的 出現(xiàn)偏差時， 增大或者降低，使 變低。=RvpCpC 槳角控制槳角控制為了實現(xiàn)最優(yōu)的功率控制，使風機達到最優(yōu)的出力，風機主控將通過變槳控制、轉(zhuǎn)矩控制、或者兩者同時控制，來控制風機轉(zhuǎn)速 ，實時追蹤實際能達到的最佳葉尖速比 ，確保機組風能吸收系數(shù) 處于最大值。pC 轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩控制當風機按照最優(yōu) 運行時，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速存在一定關(guān)系，此關(guān)系如下：當 一定時，存在一個最優(yōu)的 ，使得風機功率最大。2=M KM 轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩控制同時為了使轉(zhuǎn)矩控制達到最優(yōu)，將根據(jù)不同風場的海拔、氣壓、溫度參數(shù)，實時計

11、算空氣密度，對參數(shù)進行細微的調(diào)節(jié)。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：最優(yōu)的葉尖例如：最優(yōu)的葉尖速比速比 = 7.75但是，低風速下，轉(zhuǎn)速但是，低風速下，轉(zhuǎn)速在在400-1000rpm之間之間額定風速后，轉(zhuǎn)速額定風速后，轉(zhuǎn)速高于高于1800rpm，直至直至2600rpm以上以上實際的轉(zhuǎn)速，被限制實際的轉(zhuǎn)速