風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)課件模板

1、 三期風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)概述 何為風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)：風(fēng)機(jī)所有的監(jiān)視和控制功能都通過控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，它們通過各種連接到控制模塊的傳感器來監(jiān)視、控制和保護(hù)，從而進(jìn)行對(duì)風(fēng)力機(jī)組進(jìn)行控制（風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程操作、自動(dòng)控制）極其以及運(yùn)行數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程通訊模塊或因特網(wǎng)的PC機(jī)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的調(diào)用（日分析）。 一、控制系統(tǒng)的基本功能：并網(wǎng)運(yùn)行的FD型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)具備以下功能：(1)根據(jù)風(fēng)速信號(hào)自動(dòng)進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)或從電網(wǎng)切出。(2)根據(jù)功率及風(fēng)速大小自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速和功率控制。(3)根據(jù)風(fēng)向信號(hào)自動(dòng)偏航對(duì)風(fēng)。(4)發(fā)電機(jī)超速或轉(zhuǎn)軸超速，能緊急停機(jī)。(5)當(dāng)電網(wǎng)故障，發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)時(shí)，能確保機(jī)組安全停機(jī)。 （6）電纜扭曲到一定值后，

2、能自動(dòng)解纜。 (7)當(dāng)機(jī)組運(yùn)行過程中，能對(duì)電網(wǎng)、風(fēng)況和機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)和記錄，對(duì)出現(xiàn)的異常情況能夠自行判斷并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，并能夠根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，生成各種圖表，以反映風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各項(xiàng)性能。 (8)對(duì)在風(fēng)電場(chǎng)中運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還應(yīng)具備遠(yuǎn)程通信的功能。 控制系統(tǒng)的組成：主要由硬件（軀干）、軟件（大腦）、光纖（運(yùn)輸管道）。 CAN協(xié)議:控制器局域網(wǎng)CAN( Controller Area Network)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，是一種有效支持分布式控制系統(tǒng)的串行通信網(wǎng)絡(luò)（咱們風(fēng)機(jī)就是基于這種網(wǎng)絡(luò)，例如報(bào)故障PLC CAN節(jié)點(diǎn)不能運(yùn)行）。終端電阻：保證驅(qū)動(dòng)能力；長距離傳輸線時(shí)防止信號(hào)反射（通

3、訊干擾時(shí)除了考慮屏蔽線，還可以考慮這）。FastBus基于光纜 Bachmann 主 PLC 與遠(yuǎn)地 I/O 特殊快速通訊總線光纖（運(yùn)輸管道）：風(fēng)機(jī)到站內(nèi)通訊光纜連接圖： 此連接圖屬于風(fēng)機(jī)舊號(hào)，對(duì)于每一臺(tái)風(fēng)機(jī)內(nèi)都有一個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)或者兩個(gè)，光纖架空線在35KV線路上方。風(fēng)機(jī)內(nèi)部主要光纜連接圖： 由圖可以看出：主從變頻器由4根光纖連接、從變頻器通過圖（12）CAN總線(3*0.5平方毫米）連接到塔基控制柜、 塔基控制柜通過（4）光纖傳輸?shù)綑C(jī)艙（主要是FM211模塊，判斷好壞 方法），塔基控制柜通過SCADA傳輸給變壓器，通過光纖傳回到站內(nèi)。 SCADA系統(tǒng)接口單元 一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控完全是由一個(gè)

4、叫 SCADA 系統(tǒng)來完成的。每個(gè)風(fēng)機(jī)都包含了一個(gè)與主發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)相連接（OPC 接口）的叫 RIU（遠(yuǎn)程接口單元），用來交換主發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)和 SCADA 服務(wù)器之間的信息. 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)圖塔基、機(jī)艙、輪轂?zāi)K硬件連接： 輪轂信息匯集到此模塊通過滑環(huán)傳輸?shù)紺M202模塊 CAN BUS 主站模塊機(jī)艙和輪轂通訊連接主要靠滑環(huán)連接： 滑環(huán)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 正面圖滑環(huán)介紹（樞紐站）：主要為輪轂提供3*150V電源、輪轂通訊、控制信號(hào)的傳輸（具體接線看湘電圖紙）。 防護(hù)等級(jí)IP54級(jí) 維護(hù)：接線、查線、觀察、更換碳刷、清洗滑道。 認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng)主要硬件極其作用(baheman)： 湘電風(fēng)機(jī)的控制柜主要有：塔

5、基控制柜、機(jī)艙控制柜、輪轂控制柜?？刂乒裰邪懈叨燃傻目刂颇K、溫度采集模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字、模擬模塊、各種空氣開關(guān)、電機(jī)啟動(dòng)保護(hù)開關(guān)、繼電器、接觸器等，下面做簡單的認(rèn)識(shí)。 塔基控制柜 (1)風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng) 542A001：它安裝在內(nèi)部的逆變器柜旁邊。它負(fù)責(zé)所有的事情處理,風(fēng)機(jī)的起停,偏航控制,變漿控制,所有的輔助功能控制,保護(hù)、監(jiān)視、調(diào)整葉片，機(jī)艙及逆變器工作。風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)包括安裝在逆變器中的操作屏1）風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的中央處理功能:PLC2）操作界面:本地操作屏,包括按鈕,開關(guān)和在 VxWorks 操作系統(tǒng)下運(yùn)行的 5.7”LCD 觸摸屏3）通訊:機(jī)艙控制系統(tǒng)箱 540A001 采用 F

6、astBus,光纜連接4）通訊:ABB 逆變器采用 CANOpen,電纜連接5）通訊:以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換,PLC,觸摸屏,ABB 逆變器采用光纜連成以太網(wǎng)局域網(wǎng) 機(jī)艙控制箱 540A001：它安裝在機(jī)艙內(nèi)，主要完成機(jī)艙偏航遠(yuǎn)程 I/O，機(jī)艙輔助功能控制，塔基速度監(jiān)視及發(fā)電機(jī)的保護(hù)機(jī)艙控制箱的主要任務(wù):1）本地機(jī)艙/輪轂低壓分配/轉(zhuǎn)換2）機(jī)艙和輪轂緊急系統(tǒng)3）本地偏航手動(dòng)操作4）輔助功能:維修升降5）維修用 400Vac/50Hz 三相插座6）連接到 PC 機(jī),通常在維修/保養(yǎng)作本地操作屏用7）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:偏航控制,包括液壓制動(dòng)8）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:氣象站9）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:主軸承潤滑系統(tǒng)10）

7、機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:偏航軸承潤滑系統(tǒng)11）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:發(fā)電機(jī)監(jiān)視12）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:機(jī)艙溫度監(jiān)視13）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:煙霧檢測(cè)14）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:風(fēng)冷15）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:故障燈16）機(jī)艙遠(yuǎn)程 I/O:機(jī)座鎖定和維修剎車17）本地輪轂屏 540C00118）通訊:連至主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng) 542A001 的光纖 FastBus19）通訊:連至輪轂控制箱 541A001 的 CANOpen20）塔基速度檢測(cè)及其保護(hù)21）手提電腦等用的 230Vac/50Hz 電源插座(3）輪轂控制箱 541A001：它安裝在輪轂內(nèi)，主要用于輪轂遠(yuǎn)程變漿控制，輪轂輔助控制，緊急變漿控制變漿驅(qū)動(dòng)2）變漿緊

8、急備用電池3）電池監(jiān)視 SBP4）變漿控制（參見圖 6）：緊急控制模塊 ECM5）獨(dú)立的電子過速保護(hù)6）PLC 遠(yuǎn)程 I/O：輪轂速度檢測(cè)7）PLC 遠(yuǎn)程 I/O：變漿控制8）PLC 遠(yuǎn)程 I/O：變漿軸承注脂9）PLC 遠(yuǎn)程 I/O：變漿齒輪注脂10）PLC 遠(yuǎn)程 I/O：輪轂溫度監(jiān)視11）通訊：通過滑環(huán) 541X001 與機(jī)艙 540A001 采用 CANOpen 連接輪轂控制箱,由 3X150VAC/50Hz 提供電源,這個(gè)電壓(非正常電壓)用于變漿驅(qū)動(dòng),這個(gè)電源由機(jī)艙的一臺(tái) 12KVA 變壓器將 3X400VAC/50Hz 轉(zhuǎn)換成 3X150VAC/50Hz主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)電源由逆變柜的

9、 UPS 提供 DC24V,這樣保證主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng) PLC 在電網(wǎng)故障時(shí),非易失存儲(chǔ)器能保存信息 圖1can-bus連接器（can1口一般與主變頻器相連、EH12 與以太網(wǎng)交換機(jī)相連）圖2fast-bus主站模塊（連接用光纖和機(jī)艙連接（IN,OUT,）提高抗電磁干擾,總線采用 HSC200/300 光纜,FastBus 的傳輸時(shí)間為 us 級(jí))圖三：數(shù)字量輸入輸出模塊 圖四：模擬量輸入輸出模塊（具體信息見圖紙）圖5;網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) 圖六：scada 以介紹。此外還有PT216溫度采集、EM203、ISI202、模塊、固定模塊的背板等。對(duì)于，超速傳感器、剎車、轉(zhuǎn)速編碼器、風(fēng)速儀、風(fēng)向、溫度采集、故障

10、狀態(tài)代碼分析、后臺(tái)深入的數(shù)據(jù)調(diào)取，在以后的時(shí)間里在向大家學(xué)習(xí)。通訊故障個(gè)人小結(jié)1、風(fēng)機(jī)通訊故障：檢查電源，機(jī)艙到塔基的通訊光線，F(xiàn)M211，F(xiàn)S211，CM202，MAX213，塔基和機(jī)艙的模塊背板。2、輪轂通訊故障：檢查電源，CS200，滑環(huán)，CM202，模塊背板。 3、模塊的run燈亮否，檢查模塊的好壞可用排除法（四期8#風(fēng)機(jī)無通訊處理）、置換對(duì)比法換用其他風(fēng)機(jī)的好的模塊。4、通訊干擾：220、380v電源對(duì)24v信號(hào)源干擾，檢查屏蔽線、地線、例如三期1#風(fēng)機(jī)不偏航故障（采取負(fù)極接地故障解除，但此法我認(rèn)為是沒辦法的辦法萬一24v正極不小心接地就造成短路了） 5、無通訊但是風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常那就檢

11、查風(fēng)機(jī)到站內(nèi)的光纜。故障代碼（列舉6個(gè)例子）：1、 Main turbine PLC FM211（模塊名稱） card 4 fault發(fā) 電 機(jī) 組 主PLCFM211（模塊名稱） 模塊丟失（檢查模塊RDY LED燈是否亮，若光纖沒有問題，如果故障則更換模塊，牽扯到變頻器通訊故障找田祥強(qiáng)）2、 PLC Fastbus fibreoptic link fault發(fā)電機(jī)組主控制系統(tǒng)542A0013、 的 PLC Fastbus 主站與機(jī)艙控制箱 540A001的 PLC 從站之間不能建立連接（檢查主發(fā)電控制系統(tǒng)和機(jī)艙控制箱之間 的 光 纖 電 纜 連接。測(cè)量光纖連接阻尼）4、 Nacelle PLC CM202card 17 fault機(jī) 艙 PLC 遠(yuǎn) 程 I/OCM202 模塊丟失（檢查模塊RDY LED燈是否亮，如果故障則更換模塊） 5Wind vane 1-2discrepancy濾波后（濾波時(shí)間常數(shù)=25s）的風(fēng)向標(biāo) 1 和風(fēng)向標(biāo) 2 的信號(hào)相差超過 15度檢查風(fēng)向標(biāo)，是否其中一個(gè)風(fēng)向標(biāo)位置傾斜 在檢查輸入輸出模塊）？6、Rotor PLC CANnode notoperational輪轂PLC遠(yuǎn)程I/O站與機(jī)艙P(yáng)LC遠(yuǎn)程I/O站之間的通訊沒有運(yùn)行（檢查輪轂的供電：機(jī) 艙 控 制 箱540A