東汽機(jī)組主控系統(tǒng)介紹(DEIF)

1、東汽機(jī)組主控系統(tǒng)介紹（DEIF）東汽風(fēng)電事業(yè)部邱國(guó)祥2012-10-18內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容簡(jiǎn)介控制柜、控制器介紹功能介紹風(fēng)機(jī)運(yùn)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(cè)量模塊電流檢測(cè)接口電流檢測(cè)接口電壓測(cè)量接口電壓測(cè)量接口電壓測(cè)量接口電壓測(cè)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(fēng)機(jī)概覽風(fēng)機(jī)概覽 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)/傳動(dòng)鏈傳動(dòng)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(yùn)行時(shí)間部套運(yùn)行時(shí)間 參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 風(fēng)機(jī)測(cè)試風(fēng)機(jī)測(cè)試 風(fēng)機(jī)測(cè)試風(fēng)機(jī)測(cè)試/傳動(dòng)鏈測(cè)試傳動(dòng)鏈測(cè)試 三三 、風(fēng)機(jī)運(yùn)行介紹、風(fēng)機(jī)運(yùn)行介紹 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng) 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)/自檢自檢 風(fēng)機(jī)啟

3、動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)/解纜解纜 狀態(tài)碼包括：如下圖所示，當(dāng)風(fēng)機(jī)扭纜角度超過(guò)360時(shí)，風(fēng)機(jī)啟機(jī)過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)控制風(fēng)機(jī)完成對(duì)風(fēng)2（而不是對(duì)風(fēng)1）。從而保證風(fēng)機(jī)在并網(wǎng)后有更高的可利用率。 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)/轉(zhuǎn)速提升轉(zhuǎn)速提升 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)/共振區(qū)下空轉(zhuǎn)共振區(qū)下空轉(zhuǎn) 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)/提升至空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速提升至空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行 風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行/判斷穿越判斷穿越 風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行/穿越共振區(qū)穿越共振區(qū) 風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行/共振區(qū)以上空轉(zhuǎn)共振區(qū)以上空轉(zhuǎn) 風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行/判斷并網(wǎng)判斷并網(wǎng) 風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行/并網(wǎng)并網(wǎng) 風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行/固定槳角固定槳角 風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行/正常運(yùn)行正常運(yùn)行 風(fēng)機(jī)停機(jī)風(fēng)機(jī)停機(jī) 狀態(tài)

4、碼：狀態(tài)碼是對(duì)風(fēng)機(jī)每個(gè)相關(guān)狀態(tài)的描述，每個(gè)狀態(tài)碼代碼一個(gè)風(fēng)機(jī)狀態(tài)，即風(fēng)機(jī)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的狀態(tài)碼，用戶可用通過(guò)狀態(tài)碼來(lái)查看風(fēng)機(jī)的相關(guān)狀態(tài)信息。本系統(tǒng)的狀態(tài)碼包括：“等級(jí)+.+識(shí)別碼”組成。 狀態(tài)碼狀態(tài)碼 狀態(tài)碼包括：級(jí)別狀態(tài)碼名稱延時(shí)報(bào)警程序剎車程序偏航程序復(fù)位方式復(fù)位延時(shí) 狀態(tài)碼狀態(tài)碼級(jí)別：是指相應(yīng)狀態(tài)碼所屬的等級(jí)，DEIF控制系統(tǒng)共定義了21個(gè)等級(jí)，依次從等級(jí)0至等級(jí)20。狀態(tài)碼名稱：是指風(fēng)機(jī)狀態(tài)碼的文字說(shuō)明，每個(gè)狀態(tài)碼對(duì)于一個(gè)中文說(shuō)明。用戶可以根據(jù)狀態(tài)碼的名稱來(lái)識(shí)別狀態(tài)碼的信息。延時(shí)：是指激活相應(yīng)狀態(tài)碼時(shí)所設(shè)置的延時(shí)時(shí)間。報(bào)警程序：是指風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的處理策略，它包括停機(jī)和報(bào)警兩種處理策

5、略：停機(jī)控制風(fēng)機(jī)執(zhí)行停機(jī)程序；報(bào)警只執(zhí)行報(bào)警而不執(zhí)行停機(jī)程序，所以風(fēng)機(jī)可以繼續(xù)運(yùn)行。偏航程序：偏航程序是指風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)所所采用的偏航策略。 狀態(tài)碼狀態(tài)碼復(fù)位方式：是指風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)所激活各種狀態(tài)碼的清除方式，它包括：自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種方式。復(fù)位延時(shí)：是指風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)復(fù)位相應(yīng)狀態(tài)碼所需的確認(rèn)時(shí)間，即需要延時(shí)多長(zhǎng)時(shí)間才能清除相應(yīng)的停機(jī)條件。 狀態(tài)碼狀態(tài)碼剎車程序：剎車程序是指風(fēng)機(jī)執(zhí)行停機(jī)過(guò)程中所采用的剎車策略。剎車程序總共包括10個(gè)等級(jí)，每個(gè)剎車程序主要包括四部分的策略：剎車閥動(dòng)作策略；變槳收槳策略；變頻器脫網(wǎng)策略；安全鏈動(dòng)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(gè)等級(jí)，每個(gè)剎車程序主要包括四部分的策略：剎車閥動(dòng)作策略；變槳收槳策略；變頻器脫網(wǎng)策略；安全鏈動(dòng)作策略剎車序號(hào)變槳控制變流器控制機(jī)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(fēng)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(fēng)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(jī)1交流收槳（3/s）正常脫網(wǎng)當(dāng)高速軸轉(zhuǎn)速 150 rpm，剎車閉合收槳至風(fēng)暴位置軟剎車至停機(jī)2交流收槳（以最大速度）正常脫網(wǎng)當(dāng)高速軸轉(zhuǎn)速 150 rpm，剎

7、車閉合收槳至風(fēng)暴位置軟剎車至停機(jī)3直流收槳 正常脫網(wǎng)剎車閉合程序檢測(cè)到嚴(yán)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(fēng)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(fēng)暴位置緊急停機(jī) 直流收槳立即脫網(wǎng)剎車斷開(kāi)收槳至風(fēng)暴位置 狀態(tài)碼狀態(tài)碼剎車策略：剎車閥主動(dòng)剎車被動(dòng)剎車釋放全釋放閉合2號(hào)剎車閉合，1號(hào)剎車松開(kāi)2號(hào)剎車閉合，延時(shí)5S后1號(hào)剎車閉合全閉合安 全 鏈閉合斷開(kāi)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(dāng)角度80時(shí)，1.5/s速度收槳至92.5將DO-IOM12.77端子“RPM not OK”信號(hào)置低，強(qiáng)制變槳電機(jī)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(shí)，轉(zhuǎn)矩按斜坡1降低；當(dāng)轉(zhuǎn)速1200rpm或者功率5KW時(shí)，轉(zhuǎn)矩按斜坡2降低；2、轉(zhuǎn)矩200NM時(shí)，將勵(lì)磁DO-IOM16.76和加載DO-IOM16.77都置低1、給定轉(zhuǎn)矩：0NM；2、勵(lì)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(fēng)機(jī)主要系統(tǒng)、主要功能的控制為例，對(duì)主控對(duì)系統(tǒng)的控制進(jìn)行簡(jiǎn)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(yùn)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(chǎng) 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(fēng)功率介紹風(fēng)功率介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是將機(jī)械能,即風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率為：對(duì)功率的控制主要是基于對(duì) 、 、 、的控制，實(shí)際控制時(shí)，即是通過(guò)控制槳角、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)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(fēng)機(jī) 達(dá)到最大，必須確保風(fēng)機(jī)按照

10、葉片設(shè)定的 運(yùn)行， 與 的關(guān)系如下：而實(shí)際上 的范圍被限制在1000-1800 rpm范圍內(nèi)，此時(shí)當(dāng) 和理論的 出現(xiàn)偏差時(shí)， 增大或者降低，使 變低。=RvpCpC 槳角控制槳角控制為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的功率控制，使風(fēng)機(jī)達(dá)到最優(yōu)的出力，風(fēng)機(jī)主控將通過(guò)變槳控制、轉(zhuǎn)矩控制、或者兩者同時(shí)控制，來(lái)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ，實(shí)時(shí)追蹤實(shí)際能達(dá)到的最佳葉尖速比 ，確保機(jī)組風(fēng)能吸收系數(shù) 處于最大值。pC 轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩控制當(dāng)風(fēng)機(jī)按照最優(yōu) 運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速存在一定關(guān)系，此關(guān)系如下：當(dāng) 一定時(shí)，存在一個(gè)最優(yōu)的 ，使得風(fēng)機(jī)功率最大。2=M KM 轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩控制同時(shí)為了使轉(zhuǎn)矩控制達(dá)到最優(yōu)，將根據(jù)不同風(fēng)場(chǎng)的海拔、氣壓、溫度參數(shù)，實(shí)時(shí)計(jì)

11、算空氣密度，對(duì)參數(shù)進(jìn)行細(xì)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(fēng)速下，轉(zhuǎn)速但是，低風(fēng)速下，轉(zhuǎn)速在在400-1000rpm之間之間額定風(fēng)速后，轉(zhuǎn)速額定風(fēng)速后，轉(zhuǎn)速高于高于1800rpm，直至直至2600rpm以上以上實(shí)際的轉(zhuǎn)速，被限制實(shí)際的轉(zhuǎn)速