海裝風(fēng)電完整版課件

海裝風(fēng)電海裝風(fēng)電11概述

H93CH-2.0MW型風(fēng)電機組是變槳變速功率調(diào)節(jié)、三葉片、上風(fēng)向、水平軸、雙饋式并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，按照GL、IECTC2A+風(fēng)況進行設(shè)計計算，整個機組的噪聲特性符IEC61400-11標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，整機見以下圖。1概述

H93CH-2.0MW型風(fēng)電機組是變槳變速功率調(diào)節(jié)2海裝風(fēng)電完整版課件3

1．1主要技術(shù)參數(shù)風(fēng)輪直徑 93.6m掃掠面積 6877m2風(fēng)輪布置形式 上風(fēng)向葉片數(shù)量 3旋轉(zhuǎn)方向 順時針〔cw〕，面向風(fēng)輪額定功率 2068kW無功功率調(diào)節(jié)0.9〔感性〕—1—0.9〔容性〕輸出電壓 690V±10%電網(wǎng)頻率 50Hz±1%切入風(fēng)速 3m/s切出風(fēng)速 25m/s〔600s平均風(fēng)速〕1．1主要技術(shù)參數(shù)4額定風(fēng)速 9.7m/s轉(zhuǎn)速范圍 8.7～16.8rpm額定轉(zhuǎn)速 15rpm平安風(fēng)速 70m/s〔50年一遇，3秒平均風(fēng)速〕功率調(diào)節(jié)方式 電氣變槳葉片變槳范圍 0°～91°風(fēng)輪仰角 5°風(fēng)輪錐角 3.5°設(shè)計使用壽命 20年防雷保護等級 IEC61400-24Ⅰ級注*：空氣密度為1.169kg/m3下的值。額定風(fēng)速 9.7m/s51．2風(fēng)機控制系統(tǒng)布局

1．2風(fēng)機控制系統(tǒng)布局

62控制系統(tǒng)

H93CH-2.0MW風(fēng)電機組控制系統(tǒng)是全自動化運行設(shè)備、實時監(jiān)測、控制風(fēng)力發(fā)電機組運行，只有設(shè)備維護時才需要手動操作。控制系統(tǒng)內(nèi)置單機遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，可以通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、控制風(fēng)電機組運行。控制系統(tǒng)還具有運行數(shù)據(jù)記錄功能，可以查看運行日志?？刂葡到y(tǒng)主要由PLC及I/0模塊、供電設(shè)備、傳感器、執(zhí)行器件等構(gòu)成，這些控制設(shè)備、執(zhí)行器件安裝于塔基、機艙控制柜以及變槳控制柜。2控制系統(tǒng)

H93CH-2.0MW風(fēng)電機組控制系統(tǒng)是全自動7復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。電源開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動到“OFF〞位置，那么關(guān)閉塔基至機艙和輪轂的所有輔助電源；初始化時間約20S，如果初始化正常，那么20S后進入待機模式。緊急停機開關(guān)動作指示燈〔紅色〕：說明緊急停機開關(guān)斷開。依據(jù)風(fēng)速大小、運行模式、機艙位置等控制風(fēng)機小風(fēng)解纜或停機解纜或禁止自動啟動或緊急停機。機艙控制柜內(nèi)的振動加速度檢測模塊檢測機艙振動加速度，當(dāng)加速度大于設(shè)定值時，執(zhí)行正常停機。維護模式：將維護鑰匙開關(guān)切換到“維護〞狀態(tài)，那么控制系統(tǒng)進入維護模式。降容運行：當(dāng)某些與發(fā)電運行有關(guān)的溫度上升到一定程度，控制系統(tǒng)將控制機組降容運行。假設(shè)平安鏈路由于前述任一接點中斷而斷開，將由平安系統(tǒng)執(zhí)行緊急停機。控制系統(tǒng)實時采集風(fēng)電機組各分系統(tǒng)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)，以及各控制系統(tǒng)按鈕信號，根據(jù)控制系統(tǒng)策略對風(fēng)機進行實時控制。掃掠面積 6877m2復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。左變槳：在維護狀態(tài)下，完成變槳角度由89°向40°移動。2.1控制系統(tǒng)組成

`復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。2.1控制系統(tǒng)組成

`8塔基控制柜 塔基控制柜包含輔助電源、PLC及I/O模塊、電網(wǎng)測量、平安鏈、以太網(wǎng)交換機、控制柜散熱控制及加熱控制、雷電保護等。塔基控制柜92.3塔基控制柜塔基控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、啟動按鈕、停機按鈕、復(fù)位按鈕、維護鑰匙開關(guān)、故障指示燈、待機指示燈、運行指示燈、維護狀態(tài)指示燈、平安鏈指示燈、緊急停機開關(guān)動作指示燈、電網(wǎng)連接指示燈、輔助電源開關(guān)。所有這些操作、顯示器件可以完成對控制系統(tǒng)的啟動、停機和復(fù)位、緊急停機、維護狀態(tài)切換等操作，并指示其工作狀態(tài)。2.3塔基控制柜塔基控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、10緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安鏈。啟動按鈕：啟動風(fēng)電機組。停機按鈕：停止風(fēng)電機組運行。復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。維護鑰匙開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動鑰匙〔“0〞位置〕，置控制系統(tǒng)為正常運行狀態(tài)；順時針轉(zhuǎn)動鑰匙〔“1〞位置〕，置控制系統(tǒng)為維護狀態(tài)，此時可以使用機艙控制柜門上左變槳、右變槳、左偏航、右偏航及機艙遠(yuǎn)程操作控制盒上的制動盤制動控制風(fēng)電機組。待機指示燈〔綠色〕：指示燈長亮說明風(fēng)電機組處于準(zhǔn)備運行狀態(tài)，可以啟動；指示燈閃爍：說明控制系統(tǒng)自動啟動模塊已經(jīng)激活，經(jīng)過一段時間后設(shè)備會自動啟動，或者表示故障信號已被復(fù)位。緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安11運行指示燈〔綠色〕：指示燈亮，說明風(fēng)電機組處于正常運行狀態(tài)。故障指示燈〔紅色〕：說明風(fēng)電機組出現(xiàn)故障。維護狀態(tài)指示燈〔藍色〕：說明風(fēng)電機組處于維護狀態(tài)下，塔基控制柜或機艙控制柜門上的維護鑰匙開關(guān)處于“0〞位置。平安鏈指示燈〔紅色〕：說明平安鏈斷開。緊急停機開關(guān)動作指示燈〔紅色〕：說明緊急停機開關(guān)斷開。電網(wǎng)連接指示燈〔綠色〕：說明風(fēng)電機組與電網(wǎng)連接。輔助電源開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動到“OFF〞位置，那么關(guān)閉塔基、機艙和輪轂的所有輔助電源；順時針轉(zhuǎn)動到“ON〞位置，那么接通塔基、機艙和輪轂的所有輔助電源運行指示燈〔綠色〕：指示燈亮，說明風(fēng)電機組處于正常運行狀態(tài)12 機艙控制柜： 機艙控制柜包含齒輪箱監(jiān)測與控制、發(fā)電機監(jiān)測與控制、制動器監(jiān)測與控制、偏航監(jiān)測與控制、風(fēng)速風(fēng)向/環(huán)境監(jiān)測、潤滑油/冷卻水監(jiān)測與控制、潤滑油離線過濾裝置監(jiān)測與控制、機艙溫度監(jiān)測與控制、平安鏈路、I/O模塊、維護控制、控制柜散熱和加熱控制、雷電保護等 機艙控制柜：132.3機艙控制柜機艙控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、啟動按鈕、停機按鈕、復(fù)位按鈕、維護鑰匙開關(guān)、左變槳、右變槳、左偏航、右偏航、故障指示燈、待機指示燈、運行指示燈、維護狀態(tài)指示燈、平安鏈指示燈、緊急停機開關(guān)動作指示燈、電源開關(guān)。這些操作、顯示器件可以完成對控制系統(tǒng)的啟動、停機和復(fù)位、緊急停機、維護狀態(tài)切換、維護狀態(tài)下的左右變槳、維護狀態(tài)下的左右偏航等操作，并指示系統(tǒng)故障。2.3機艙控制柜機艙控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、14機艙控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、啟動按鈕、停機按鈕、復(fù)位按鈕、維護鑰匙開關(guān)、左變槳、右變槳、左偏航、右偏航、故障指示燈、待機指示燈、運行指示燈、維護狀態(tài)指示燈、平安鏈指示燈、緊急停機開關(guān)動作指示燈、電源開關(guān)。這些操作、顯示器件可以完成對控制系統(tǒng)的啟動、停機和復(fù)位、緊急停機、維護狀態(tài)切換、維護狀態(tài)下的左右變槳、維護狀態(tài)下的左右偏航等操作，并指示系統(tǒng)故障。機艙控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、啟動按鈕、停機按鈕15緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安鏈。啟動按鈕：啟動風(fēng)電機組。停機按鈕：停止風(fēng)電機組運行。復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。維護鑰匙開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動鑰匙〔“0〞位置〕，置控制系統(tǒng)為正常運行狀態(tài)；順時針轉(zhuǎn)動鑰匙〔“1〞位置〕，置控制系統(tǒng)為維護狀態(tài)，此時可以使用機艙控制柜門上左變槳、右變槳、左偏航、右偏航及機艙遙控手柄上的制動盤制動控制風(fēng)電機組。左變槳：在維護狀態(tài)下，完成變槳角度由89°向40°移動。右變槳：在維護狀態(tài)下，完成變槳角度由40°向89°移動。左偏航：在維護狀態(tài)下，完成風(fēng)電機組左偏航。右偏航：在維護狀態(tài)下，完成風(fēng)電機組右偏航。緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安16待機指示燈〔綠色〕：指示燈長亮說明風(fēng)電機組處于準(zhǔn)備運行狀態(tài)，可以啟動；指示燈閃爍說明控制系統(tǒng)自動啟動模塊已經(jīng)激活，經(jīng)過一段時間后設(shè)備會自動啟動，或者表示故障信號已被復(fù)位。運行指示燈〔綠色〕：指示燈亮，說明風(fēng)電機組處于正常運行狀態(tài)。故障指示燈〔紅色〕：說明風(fēng)電機組出現(xiàn)故障。維護狀態(tài)指示燈〔藍色〕：說明風(fēng)電機組處于維護狀態(tài)下，塔基控制柜或機艙控制柜門上的維護鑰匙開關(guān)處于“0〞位置。平安鏈指示燈〔紅色〕：說明平安鏈斷開。緊急停機開關(guān)動作指示燈〔紅色〕：說明緊急停機開關(guān)斷開。指示燈閃爍：表示控制系統(tǒng)工作正常。電源開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動到“OFF〞位置，那么關(guān)閉塔基至機艙和輪轂的所有輔助電源；順時針轉(zhuǎn)動到“ON〞位置，那么接通塔基至機艙和輪轂的所有輔助電源。待機指示燈〔綠色〕：指示燈長亮說明風(fēng)電機組處于準(zhǔn)備運行狀態(tài)，17機艙控制柜手柄：緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安鏈。啟動按鈕：啟動風(fēng)電機組。停機按鈕：停止風(fēng)電機組運行。制動：按“制動〞，那么剎車制動。機艙控制柜手柄：18平安鏈?zhǔn)仟毩⒂诳刂葡到y(tǒng)的平安控制，假設(shè)平安鏈任一接點中斷，將由平安系統(tǒng)執(zhí)行緊急停機，將觸發(fā)以下事件：·變槳電機和蓄電池組接通,葉片以7°/s的速度順槳，直到觸發(fā)91°行程開關(guān)；·制動器在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速＜5rpm時投入,以最大力矩制動·風(fēng)電機組在零功率脫網(wǎng)·禁止偏航平安鏈被觸發(fā),在故障排除后,只能通過塔基或機艙控制柜上的“復(fù)位〞，按鈕手動復(fù)位,風(fēng)電機組才允許重新運行。平安鏈?zhǔn)仟毩⒂诳刂葡到y(tǒng)的平安控制，假設(shè)平安鏈任一接點中斷，將192.6控制系統(tǒng)運行

控制系統(tǒng)實時采集風(fēng)電機組各分系統(tǒng)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)，以及各控制系統(tǒng)按鈕信號，根據(jù)控制系統(tǒng)策略對風(fēng)機進行實時控制。另外，還可以根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的控制命令進行控制?？刂葡到y(tǒng)靠傳感器數(shù)據(jù)來實現(xiàn)實時、連續(xù)的監(jiān)控，一旦參數(shù)不在預(yù)先設(shè)定的范圍，將按照故障等級控制風(fēng)電機組發(fā)出的故障報告、正常停機、快速停機或緊急停機，并將記錄下故障時的風(fēng)機數(shù)據(jù)?？刂栖浖罁?jù)風(fēng)機控制要求，控制程序由主控制流程和各個監(jiān)控子模塊組成，所有的模塊根據(jù)重要性和實時性要求，分別作1s任務(wù)、500ms任務(wù)、20ms任務(wù)執(zhí)行。另外，控制系統(tǒng)設(shè)置有獨立的平安系統(tǒng)，由超速平安鏈信號、振動開關(guān)、扭纜開關(guān)、控制器平安鏈接點、輪轂平安接點、緊急停機開關(guān)等串聯(lián)成。假設(shè)平安鏈路由于前述任一接點中斷而斷開，將由平安系統(tǒng)執(zhí)行緊急停機。2.6控制系統(tǒng)運行

控制系統(tǒng)實時采集風(fēng)電機組各分系統(tǒng)參數(shù)及20工作模式

工作模式

21初始化：PLC上電自檢后執(zhí)行初始化程序，讀取初始化數(shù)據(jù)，并設(shè)置初始化控制參數(shù)。初始化時間約20S，如果初始化正常，那么20S后進入待機模式。待機模式：如果將維護鑰匙開關(guān)切換到“維護〞狀態(tài)，那么控制系統(tǒng)進入維護模式。如果有導(dǎo)致停機的故障、或者按下停機按鈕、或者遠(yuǎn)程停機命令將進入停機模式。如果沒有故障，那么進入自檢。如果變槳測試狀態(tài)正常、沒有故障、無須解纜、齒輪箱油溫正常，那么允許進入啟動模式。如果滿足自動啟動條件或者手動啟動，那么進入啟動模式。啟動模式：如果有導(dǎo)致停機的故障、或者按下停機按鈕、或者遠(yuǎn)程停機命令、或者切換到維護、或者風(fēng)力不夠、或者需要解纜，那么進入停機模式。初始化：PLC上電自檢后執(zhí)行初始化程序，讀取初始化數(shù)據(jù)，并設(shè)22如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速、風(fēng)向偏移小于設(shè)定值，而且沒有風(fēng)暴，那么進入加速運行模式。加速運行模式：此時葉片角根據(jù)發(fā)電機實際轉(zhuǎn)速、風(fēng)速、葉片類型得出，目的是減小角度使發(fā)電機〔或轉(zhuǎn)子〕加速。如果發(fā)電機轉(zhuǎn)速到達發(fā)電轉(zhuǎn)速，那么進入發(fā)電運行模式。發(fā)電運行模式，此時：根據(jù)轉(zhuǎn)速---轉(zhuǎn)矩曲線控制發(fā)電機轉(zhuǎn)矩和葉片角，輸出電功率。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在8.7～16.8rpm。如果機艙于風(fēng)向偏差大于規(guī)定值，或者出現(xiàn)風(fēng)暴，或者出現(xiàn)導(dǎo)致停機的故障、按下停機按鈕、遠(yuǎn)程停機命令、切換到維護模式等，那么進入停機模式。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速、風(fēng)向偏移小于設(shè)定值，而且沒有風(fēng)暴，23停機模式：風(fēng)電機組發(fā)生導(dǎo)致停機的故障、或者按下停機按鈕、或者遠(yuǎn)程停機命令、或者運行過程中切換到維護狀態(tài)等，控制系統(tǒng)將進入停機模式。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于2rpm，那么進入待機模式。維護模式：將維護鑰匙開關(guān)切換到“維護〞狀態(tài)，那么控制系統(tǒng)進入維護模式。依據(jù)維護控制命令可以分別進行變槳、偏航、控制器等維護測試。停機模式：風(fēng)電機組發(fā)生導(dǎo)致停機的故障、或者按下停機按鈕、或者24運行監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測風(fēng)電機組運行的所有參數(shù)，控制機組正常運行。如果某個重要參數(shù)的測量值在預(yù)定范圍之外，將控制機組停機。視故障的嚴(yán)重性程度，機器執(zhí)行一般停機、快速停機、緊急停機，或者只發(fā)出故障報告而不停機。機組出現(xiàn)故障時，將記錄故障信息和故障時的運行參數(shù)報告。運行監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測風(fēng)電機組運行的所有參數(shù)，控制機組正常運25轉(zhuǎn)速監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測主軸轉(zhuǎn)速〔2個模擬量〕、編碼器主軸轉(zhuǎn)速信號、發(fā)電機〔由變頻器采集〕轉(zhuǎn)速信號。經(jīng)過控制系統(tǒng)處理，將得到以下信號：計算用于控制的轉(zhuǎn)速信號；轉(zhuǎn)速校驗：如果轉(zhuǎn)速差超過rpm，且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過rpm，那么發(fā)出轉(zhuǎn)速比較故障，執(zhí)行正常停機；臨界轉(zhuǎn)速檢測：如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過rpm，那么發(fā)出超臨界轉(zhuǎn)速故障，執(zhí)行快速停機；緊急停機轉(zhuǎn)速檢測：如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過rpm，那么發(fā)出超緊急轉(zhuǎn)速故障，執(zhí)行緊急停機，禁止自動啟動。轉(zhuǎn)速監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測主軸轉(zhuǎn)速〔2個模擬量〕、編碼器主軸轉(zhuǎn)速26溫度監(jiān)控控制系統(tǒng)將監(jiān)測齒輪箱系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)、變頻器、控制柜、主軸承、環(huán)境、變槳系統(tǒng)等溫度，控制軟件將依據(jù)所測溫度值進行控制。極限溫度控制：如果所監(jiān)測到的溫度超過所允許的極限值，那么進入故障停機。降容運行：當(dāng)某些與發(fā)電運行有關(guān)的溫度上升到一定程度，控制系統(tǒng)將控制機組降容運行。報警控制：當(dāng)某些溫度值超過報警點時，將發(fā)出報警信號。其他控制：根據(jù)溫度控制齒輪箱潤滑油加熱、油冷風(fēng)扇啟動、發(fā)電機冷卻水加熱、水冷風(fēng)扇啟動、控制柜散熱、控制柜加熱、等等。溫度監(jiān)控控制系統(tǒng)將監(jiān)測齒輪箱系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)、變頻器、控制柜27電網(wǎng)監(jiān)控控制系統(tǒng)將監(jiān)測電網(wǎng)電壓、電流、頻率等參數(shù)，計算有功功率及無功功率，并依據(jù)所測參數(shù)值對風(fēng)電機組進行控制。電網(wǎng)參數(shù)極限控制：如果所檢測的電網(wǎng)參數(shù)超過運行極限值，那么導(dǎo)致故障停機。電網(wǎng)監(jiān)控控制系統(tǒng)將監(jiān)測電網(wǎng)電壓、電流、頻率等參數(shù)，計算有功功28風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)控控制系統(tǒng)通過對風(fēng)速、風(fēng)向的監(jiān)測，控制機組運行。風(fēng)暴停機：除“維修〞模式外，機組在其他運行模式下都有可能碰到需要風(fēng)暴停機的情況，此時系統(tǒng)執(zhí)行正常停機。小風(fēng)停機：轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值，那么小風(fēng)停機。偏航控制：當(dāng)機艙與風(fēng)向偏差大于設(shè)定值時，啟動偏航。風(fēng)速校驗：取2個傳感器信號互相校驗，發(fā)出傳感器故障信號，并取適宜的風(fēng)速值用于控制。風(fēng)向校驗：取2個傳感器信號互相校驗，發(fā)出傳感器故障信號，并取適宜的風(fēng)速值用于控制。風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)控控制系統(tǒng)通過對風(fēng)速、風(fēng)向的監(jiān)測，控制機組運行。29振動加速度監(jiān)控機艙控制柜內(nèi)的振動加速度檢測模塊檢測機艙振動加速度，當(dāng)加速度大于設(shè)定值時，執(zhí)行正常停機。另外，當(dāng)機艙振動開關(guān)動作后，將觸發(fā)平安鏈，執(zhí)行緊急停機。加速度傳感器振動開關(guān)振動加速度監(jiān)控機艙控制柜內(nèi)的振動加速度檢測模塊檢測機艙振動加30機艙位置監(jiān)控依據(jù)風(fēng)速大小、運行模式、機艙位置等控制風(fēng)機小風(fēng)解纜或停機解纜或禁止自動啟動或緊急停機。風(fēng)向儀風(fēng)速儀機艙位置監(jiān)控依據(jù)風(fēng)速大小、運行模式、機艙位置等控制風(fēng)機小風(fēng)解31偏航、主軸制動系統(tǒng)監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)信號、主軸剎車狀態(tài)信號，并根據(jù)風(fēng)電機組運行狀況對制動系統(tǒng)進行控制。偏航、主軸制動系統(tǒng)監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)信號、主32齒輪箱系統(tǒng)控制

控制系統(tǒng)將監(jiān)測齒輪箱及其潤滑系統(tǒng)的工作狀態(tài)信號，并根據(jù)風(fēng)電機組運行狀況對其進行控制。齒輪箱系統(tǒng)控制

控制系統(tǒng)將監(jiān)測齒輪箱及其潤滑系統(tǒng)的工作狀態(tài)信33發(fā)電機系統(tǒng)監(jiān)控

控制系統(tǒng)將監(jiān)測發(fā)電機及其冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)信號，并根據(jù)風(fēng)電機組運行狀況對其進行控制。發(fā)電機系統(tǒng)監(jiān)控

控制系統(tǒng)將監(jiān)測發(fā)電機及其冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)信34偏航系統(tǒng)監(jiān)控

控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)電機組運行狀況對其進行控制。以下圖為偏航驅(qū)動，偏航位置編碼器及偏航位置開關(guān)。偏航系統(tǒng)監(jiān)控

控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)電機組運行狀況對其進行控制35風(fēng)電機組啟動運行

當(dāng)所有安裝/接線完成并檢查正確后,可以啟動風(fēng)電機組運行.拉出塔基控制柜、機艙控制柜的緊急停機開關(guān)；檢查所有控制柜的開關(guān)處于閉和狀態(tài)；接通外部3×690V主電源；控制系統(tǒng)進入初始化階段，大約20S后完成初始化；如果風(fēng)電機組沒有故障，那么進入待機模式；如果待機正常、無故障而且沒有切換到維護狀態(tài)，那么進入啟開工作模式；如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于3轉(zhuǎn)持續(xù)45S、系統(tǒng)無故障、齒輪箱油溫滿足啟動溫度且無故障，那么進入加速狀態(tài)；如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于8.7轉(zhuǎn)且無故障，那么進入發(fā)電模式。風(fēng)電機組啟動運行

當(dāng)所有安裝/接線完成并檢查正確后,可以36海裝風(fēng)電完整版課件37海裝風(fēng)電海裝風(fēng)電381概述

H93CH-2.0MW型風(fēng)電機組是變槳變速功率調(diào)節(jié)、三葉片、上風(fēng)向、水平軸、雙饋式并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，按照GL、IECTC2A+風(fēng)況進行設(shè)計計算，整個機組的噪聲特性符IEC61400-11標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，整機見以下圖。1概述

H93CH-2.0MW型風(fēng)電機組是變槳變速功率調(diào)節(jié)39海裝風(fēng)電完整版課件40

1．1主要技術(shù)參數(shù)風(fēng)輪直徑 93.6m掃掠面積 6877m2風(fēng)輪布置形式 上風(fēng)向葉片數(shù)量 3旋轉(zhuǎn)方向 順時針〔cw〕，面向風(fēng)輪額定功率 2068kW無功功率調(diào)節(jié)0.9〔感性〕—1—0.9〔容性〕輸出電壓 690V±10%電網(wǎng)頻率 50Hz±1%切入風(fēng)速 3m/s切出風(fēng)速 25m/s〔600s平均風(fēng)速〕1．1主要技術(shù)參數(shù)41額定風(fēng)速 9.7m/s轉(zhuǎn)速范圍 8.7～16.8rpm額定轉(zhuǎn)速 15rpm平安風(fēng)速 70m/s〔50年一遇，3秒平均風(fēng)速〕功率調(diào)節(jié)方式 電氣變槳葉片變槳范圍 0°～91°風(fēng)輪仰角 5°風(fēng)輪錐角 3.5°設(shè)計使用壽命 20年防雷保護等級 IEC61400-24Ⅰ級注*：空氣密度為1.169kg/m3下的值。額定風(fēng)速 9.7m/s421．2風(fēng)機控制系統(tǒng)布局

1．2風(fēng)機控制系統(tǒng)布局

432控制系統(tǒng)

H93CH-2.0MW風(fēng)電機組控制系統(tǒng)是全自動化運行設(shè)備、實時監(jiān)測、控制風(fēng)力發(fā)電機組運行，只有設(shè)備維護時才需要手動操作?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)置單機遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，可以通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、控制風(fēng)電機組運行?？刂葡到y(tǒng)還具有運行數(shù)據(jù)記錄功能，可以查看運行日志?？刂葡到y(tǒng)主要由PLC及I/0模塊、供電設(shè)備、傳感器、執(zhí)行器件等構(gòu)成，這些控制設(shè)備、執(zhí)行器件安裝于塔基、機艙控制柜以及變槳控制柜。2控制系統(tǒng)

H93CH-2.0MW風(fēng)電機組控制系統(tǒng)是全自動44復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。電源開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動到“OFF〞位置，那么關(guān)閉塔基至機艙和輪轂的所有輔助電源；初始化時間約20S，如果初始化正常，那么20S后進入待機模式。緊急停機開關(guān)動作指示燈〔紅色〕：說明緊急停機開關(guān)斷開。依據(jù)風(fēng)速大小、運行模式、機艙位置等控制風(fēng)機小風(fēng)解纜或停機解纜或禁止自動啟動或緊急停機。機艙控制柜內(nèi)的振動加速度檢測模塊檢測機艙振動加速度，當(dāng)加速度大于設(shè)定值時，執(zhí)行正常停機。維護模式：將維護鑰匙開關(guān)切換到“維護〞狀態(tài)，那么控制系統(tǒng)進入維護模式。降容運行：當(dāng)某些與發(fā)電運行有關(guān)的溫度上升到一定程度，控制系統(tǒng)將控制機組降容運行。假設(shè)平安鏈路由于前述任一接點中斷而斷開，將由平安系統(tǒng)執(zhí)行緊急停機?？刂葡到y(tǒng)實時采集風(fēng)電機組各分系統(tǒng)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)，以及各控制系統(tǒng)按鈕信號，根據(jù)控制系統(tǒng)策略對風(fēng)機進行實時控制。掃掠面積 6877m2復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。左變槳：在維護狀態(tài)下，完成變槳角度由89°向40°移動。2.1控制系統(tǒng)組成

`復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。2.1控制系統(tǒng)組成

`45塔基控制柜 塔基控制柜包含輔助電源、PLC及I/O模塊、電網(wǎng)測量、平安鏈、以太網(wǎng)交換機、控制柜散熱控制及加熱控制、雷電保護等。塔基控制柜462.3塔基控制柜塔基控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、啟動按鈕、停機按鈕、復(fù)位按鈕、維護鑰匙開關(guān)、故障指示燈、待機指示燈、運行指示燈、維護狀態(tài)指示燈、平安鏈指示燈、緊急停機開關(guān)動作指示燈、電網(wǎng)連接指示燈、輔助電源開關(guān)。所有這些操作、顯示器件可以完成對控制系統(tǒng)的啟動、停機和復(fù)位、緊急停機、維護狀態(tài)切換等操作，并指示其工作狀態(tài)。2.3塔基控制柜塔基控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、47緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安鏈。啟動按鈕：啟動風(fēng)電機組。停機按鈕：停止風(fēng)電機組運行。復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。維護鑰匙開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動鑰匙〔“0〞位置〕，置控制系統(tǒng)為正常運行狀態(tài)；順時針轉(zhuǎn)動鑰匙〔“1〞位置〕，置控制系統(tǒng)為維護狀態(tài)，此時可以使用機艙控制柜門上左變槳、右變槳、左偏航、右偏航及機艙遠(yuǎn)程操作控制盒上的制動盤制動控制風(fēng)電機組。待機指示燈〔綠色〕：指示燈長亮說明風(fēng)電機組處于準(zhǔn)備運行狀態(tài)，可以啟動；指示燈閃爍：說明控制系統(tǒng)自動啟動模塊已經(jīng)激活，經(jīng)過一段時間后設(shè)備會自動啟動，或者表示故障信號已被復(fù)位。緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安48運行指示燈〔綠色〕：指示燈亮，說明風(fēng)電機組處于正常運行狀態(tài)。故障指示燈〔紅色〕：說明風(fēng)電機組出現(xiàn)故障。維護狀態(tài)指示燈〔藍色〕：說明風(fēng)電機組處于維護狀態(tài)下，塔基控制柜或機艙控制柜門上的維護鑰匙開關(guān)處于“0〞位置。平安鏈指示燈〔紅色〕：說明平安鏈斷開。緊急停機開關(guān)動作指示燈〔紅色〕：說明緊急停機開關(guān)斷開。電網(wǎng)連接指示燈〔綠色〕：說明風(fēng)電機組與電網(wǎng)連接。輔助電源開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動到“OFF〞位置，那么關(guān)閉塔基、機艙和輪轂的所有輔助電源；順時針轉(zhuǎn)動到“ON〞位置，那么接通塔基、機艙和輪轂的所有輔助電源運行指示燈〔綠色〕：指示燈亮，說明風(fēng)電機組處于正常運行狀態(tài)49 機艙控制柜： 機艙控制柜包含齒輪箱監(jiān)測與控制、發(fā)電機監(jiān)測與控制、制動器監(jiān)測與控制、偏航監(jiān)測與控制、風(fēng)速風(fēng)向/環(huán)境監(jiān)測、潤滑油/冷卻水監(jiān)測與控制、潤滑油離線過濾裝置監(jiān)測與控制、機艙溫度監(jiān)測與控制、平安鏈路、I/O模塊、維護控制、控制柜散熱和加熱控制、雷電保護等 機艙控制柜：502.3機艙控制柜機艙控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、啟動按鈕、停機按鈕、復(fù)位按鈕、維護鑰匙開關(guān)、左變槳、右變槳、左偏航、右偏航、故障指示燈、待機指示燈、運行指示燈、維護狀態(tài)指示燈、平安鏈指示燈、緊急停機開關(guān)動作指示燈、電源開關(guān)。這些操作、顯示器件可以完成對控制系統(tǒng)的啟動、停機和復(fù)位、緊急停機、維護狀態(tài)切換、維護狀態(tài)下的左右變槳、維護狀態(tài)下的左右偏航等操作，并指示系統(tǒng)故障。2.3機艙控制柜機艙控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、51機艙控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、啟動按鈕、停機按鈕、復(fù)位按鈕、維護鑰匙開關(guān)、左變槳、右變槳、左偏航、右偏航、故障指示燈、待機指示燈、運行指示燈、維護狀態(tài)指示燈、平安鏈指示燈、緊急停機開關(guān)動作指示燈、電源開關(guān)。這些操作、顯示器件可以完成對控制系統(tǒng)的啟動、停機和復(fù)位、緊急停機、維護狀態(tài)切換、維護狀態(tài)下的左右變槳、維護狀態(tài)下的左右偏航等操作，并指示系統(tǒng)故障。機艙控制柜的控制柜門上設(shè)置有緊急停機開關(guān)、啟動按鈕、停機按鈕52緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安鏈。啟動按鈕：啟動風(fēng)電機組。停機按鈕：停止風(fēng)電機組運行。復(fù)位按鈕：復(fù)位風(fēng)電機組。維護鑰匙開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動鑰匙〔“0〞位置〕，置控制系統(tǒng)為正常運行狀態(tài)；順時針轉(zhuǎn)動鑰匙〔“1〞位置〕，置控制系統(tǒng)為維護狀態(tài)，此時可以使用機艙控制柜門上左變槳、右變槳、左偏航、右偏航及機艙遙控手柄上的制動盤制動控制風(fēng)電機組。左變槳：在維護狀態(tài)下，完成變槳角度由89°向40°移動。右變槳：在維護狀態(tài)下，完成變槳角度由40°向89°移動。左偏航：在維護狀態(tài)下，完成風(fēng)電機組左偏航。右偏航：在維護狀態(tài)下，完成風(fēng)電機組右偏航。緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安53待機指示燈〔綠色〕：指示燈長亮說明風(fēng)電機組處于準(zhǔn)備運行狀態(tài)，可以啟動；指示燈閃爍說明控制系統(tǒng)自動啟動模塊已經(jīng)激活，經(jīng)過一段時間后設(shè)備會自動啟動，或者表示故障信號已被復(fù)位。運行指示燈〔綠色〕：指示燈亮，說明風(fēng)電機組處于正常運行狀態(tài)。故障指示燈〔紅色〕：說明風(fēng)電機組出現(xiàn)故障。維護狀態(tài)指示燈〔藍色〕：說明風(fēng)電機組處于維護狀態(tài)下，塔基控制柜或機艙控制柜門上的維護鑰匙開關(guān)處于“0〞位置。平安鏈指示燈〔紅色〕：說明平安鏈斷開。緊急停機開關(guān)動作指示燈〔紅色〕：說明緊急停機開關(guān)斷開。指示燈閃爍：表示控制系統(tǒng)工作正常。電源開關(guān)：逆時針轉(zhuǎn)動到“OFF〞位置，那么關(guān)閉塔基至機艙和輪轂的所有輔助電源；順時針轉(zhuǎn)動到“ON〞位置，那么接通塔基至機艙和輪轂的所有輔助電源。待機指示燈〔綠色〕：指示燈長亮說明風(fēng)電機組處于準(zhǔn)備運行狀態(tài)，54機艙控制柜手柄：緊急停機開關(guān)：按下時斷開平安鏈，機組緊急停機；拉出時接通平安鏈。啟動按鈕：啟動風(fēng)電機組。停機按鈕：停止風(fēng)電機組運行。制動：按“制動〞，那么剎車制動。機艙控制柜手柄：55平安鏈?zhǔn)仟毩⒂诳刂葡到y(tǒng)的平安控制，假設(shè)平安鏈任一接點中斷，將由平安系統(tǒng)執(zhí)行緊急停機，將觸發(fā)以下事件：·變槳電機和蓄電池組接通,葉片以7°/s的速度順槳，直到觸發(fā)91°行程開關(guān)；·制動器在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速＜5rpm時投入,以最大力矩制動·風(fēng)電機組在零功率脫網(wǎng)·禁止偏航平安鏈被觸發(fā),在故障排除后,只能通過塔基或機艙控制柜上的“復(fù)位〞，按鈕手動復(fù)位,風(fēng)電機組才允許重新運行。平安鏈?zhǔn)仟毩⒂诳刂葡到y(tǒng)的平安控制，假設(shè)平安鏈任一接點中斷，將562.6控制系統(tǒng)運行

控制系統(tǒng)實時采集風(fēng)電機組各分系統(tǒng)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)，以及各控制系統(tǒng)按鈕信號，根據(jù)控制系統(tǒng)策略對風(fēng)機進行實時控制。另外，還可以根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的控制命令進行控制?？刂葡到y(tǒng)靠傳感器數(shù)據(jù)來實現(xiàn)實時、連續(xù)的監(jiān)控，一旦參數(shù)不在預(yù)先設(shè)定的范圍，將按照故障等級控制風(fēng)電機組發(fā)出的故障報告、正常停機、快速停機或緊急停機，并將記錄下故障時的風(fēng)機數(shù)據(jù)?？刂栖浖罁?jù)風(fēng)機控制要求，控制程序由主控制流程和各個監(jiān)控子模塊組成，所有的模塊根據(jù)重要性和實時性要求，分別作1s任務(wù)、500ms任務(wù)、20ms任務(wù)執(zhí)行。另外，控制系統(tǒng)設(shè)置有獨立的平安系統(tǒng)，由超速平安鏈信號、振動開關(guān)、扭纜開關(guān)、控制器平安鏈接點、輪轂平安接點、緊急停機開關(guān)等串聯(lián)成。假設(shè)平安鏈路由于前述任一接點中斷而斷開，將由平安系統(tǒng)執(zhí)行緊急停機。2.6控制系統(tǒng)運行

控制系統(tǒng)實時采集風(fēng)電機組各分系統(tǒng)參數(shù)及57工作模式

工作模式

58初始化：PLC上電自檢后執(zhí)行初始化程序，讀取初始化數(shù)據(jù)，并設(shè)置初始化控制參數(shù)。初始化時間約20S，如果初始化正常，那么20S后進入待機模式。待機模式：如果將維護鑰匙開關(guān)切換到“維護〞狀態(tài)，那么控制系統(tǒng)進入維護模式。如果有導(dǎo)致停機的故障、或者按下停機按鈕、或者遠(yuǎn)程停機命令將進入停機模式。如果沒有故障，那么進入自檢。如果變槳測試狀態(tài)正常、沒有故障、無須解纜、齒輪箱油溫正常，那么允許進入啟動模式。如果滿足自動啟動條件或者手動啟動，那么進入啟動模式。啟動模式：如果有導(dǎo)致停機的故障、或者按下停機按鈕、或者遠(yuǎn)程停機命令、或者切換到維護、或者風(fēng)力不夠、或者需要解纜，那么進入停機模式。初始化：PLC上電自檢后執(zhí)行初始化程序，讀取初始化數(shù)據(jù)，并設(shè)59如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速、風(fēng)向偏移小于設(shè)定值，而且沒有風(fēng)暴，那么進入加速運行模式。加速運行模式：此時葉片角根據(jù)發(fā)電機實際轉(zhuǎn)速、風(fēng)速、葉片類型得出，目的是減小角度使發(fā)電機〔或轉(zhuǎn)子〕加速。如果發(fā)電機轉(zhuǎn)速到達發(fā)電轉(zhuǎn)速，那么進入發(fā)電運行模式。發(fā)電運行模式，此時：根據(jù)轉(zhuǎn)速---轉(zhuǎn)矩曲線控制發(fā)電機轉(zhuǎn)矩和葉片角，輸出電功率。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制在8.7～16.8rpm。如果機艙于風(fēng)向偏差大于規(guī)定值，或者出現(xiàn)風(fēng)暴，或者出現(xiàn)導(dǎo)致停機的故障、按下停機按鈕、遠(yuǎn)程停機命令、切換到維護模式等，那么進入停機模式。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速、風(fēng)向偏移小于設(shè)定值，而且沒有風(fēng)暴，60停機模式：風(fēng)電機組發(fā)生導(dǎo)致停機的故障、或者按下停機按鈕、或者遠(yuǎn)程停機命令、或者運行過程中切換到維護狀態(tài)等，控制系統(tǒng)將進入停機模式。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于2rpm，那么進入待機模式。維護模式：將維護鑰匙開關(guān)切換到“維護〞狀態(tài)，那么控制系統(tǒng)進入維護模式。依據(jù)維護控制命令可以分別進行變槳、偏航、控制器等維護測試。停機模式：風(fēng)電機組發(fā)生導(dǎo)致停機的故障、或者按下停機按鈕、或者61運行監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測風(fēng)電機組運行的所有參數(shù)，控制機組正常運行。如果某個重要參數(shù)的測量值在預(yù)定范圍之外，將控制機組停機。視故障的嚴(yán)重性程度，機器執(zhí)行一般停機、快速停機、緊急停機，或者只發(fā)出故障報告而不停機。機組出現(xiàn)故障時，將記錄故障信息和故障時的運行參數(shù)報告。運行監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測風(fēng)電機組運行的所有參數(shù)，控制機組正常運62轉(zhuǎn)速監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測主軸轉(zhuǎn)速〔2個模擬量〕、編碼器主軸轉(zhuǎn)速信號、發(fā)電機〔由變頻器采集〕轉(zhuǎn)速信號。經(jīng)過控制系統(tǒng)處理，將得到以下信號：計算用于控制的轉(zhuǎn)速信號；轉(zhuǎn)速校驗：如果轉(zhuǎn)速差超過rpm，且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過rpm，那么發(fā)出轉(zhuǎn)速比較故障，執(zhí)行正常停機；臨界轉(zhuǎn)速檢測：如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過rpm，那么發(fā)出超臨界轉(zhuǎn)速故障，執(zhí)行快速停機；緊急停機轉(zhuǎn)速檢測：如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過rpm，那么發(fā)出超緊急轉(zhuǎn)速故障，執(zhí)行緊急停機，禁止自動啟動。轉(zhuǎn)速監(jiān)控控制系統(tǒng)將檢測主軸轉(zhuǎn)速〔2個模擬量〕、編碼器主軸轉(zhuǎn)速63溫度監(jiān)控控制系統(tǒng)將監(jiān)測齒輪箱系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)、變頻器、控制柜、主軸承、環(huán)境、變槳系統(tǒng)等溫度，控制軟件將依據(jù)所測溫度值進行控制。極限溫度控制：如果所監(jiān)測到的溫度超過所允許的極限值，那么進入故障停機。降容運行：當(dāng)某些與發(fā)電運行有關(guān)的溫度上升到一定程度，控制系統(tǒng)將控制機組降容運行。報警控制：當(dāng)某些溫度值超過報警點時，將發(fā)出報警信號。其他控制：根據(jù)溫度控制齒輪箱潤滑油加熱、油冷風(fēng)扇啟動、發(fā)電機冷卻水加熱、水冷風(fēng)扇啟動、控制柜散熱、控制柜加熱、等等。溫度監(jiān)控控制系