Основные функции системы управления мощностью второго ветра
(1) Функция сбора данных (DAS): в том числе сбор энергосетей, метеорологических параметров и параметров агрегатов для реализации функций управления, сигнализации, регистрации и кривой;
(2) Функции управления устройством: включая устройство автоматического запуска, управление подключением к сети, управление скоростью, управление мощностью, управление компенсацией реактивной мощности, автоматическое управление подачей воздуха, управление удалением кабеля, автоматическое отключение от сети и управление безопасным отключением;
(3) Функции системы удаленного мониторинга: в том числе параметры устройства, мониторинг состояния соответствующего оборудования, функции кривой в реальном времени и в режиме реального времени, а также совокупный мониторинг условий эксплуатации устройства.
1, функция сбора данных (DAS)
Соответствующие параметры для мониторинга во время работы блока включают в себя:
(1) Параметры сети, включая трехфазное напряжение в сети, трехфазный ток, частоту сети, коэффициент мощности и т. Д. Обнаружение сбоя напряжения: мерцание напряжения сети, перенапряжение, низкое напряжение, падение напряжения, сбой последовательности фаз, трехфазный асимметрия и т. д.
(2) Метеорологические параметры, включая скорость ветра, направление ветра, температуру окружающей среды и т. Д.
(3) Определение параметров состояния агрегата, включая: скорость ротора, скорость генератора, температуру катушки генератора, температуру переднего и заднего подшипника генератора, температуру масла в коробке передач, температуру переднего и заднего подшипника коробки передач, температуру масла в гидравлической системе, давление масла, уровень масла, кабину вибрация, поворот кабеля, температура в кабине и т. д.
Верхний компьютер центра удаленного мониторинга ветровой электростанции и станция с сенсорным экраном башни могут осуществлять мониторинг состояния устройства и реализовывать функции отображения, записи, кривой и аварийной сигнализации соответствующих параметров.
2. Запуск и остановка агрегата, управление выработкой электроэнергии
(1) Главная система управления определяет параметры сети, метеорологические параметры и рабочие параметры блока. Когда условия соблюдены, система рыскания активируется для автоматического разматывания кабеля и управления ветром, освобождая тормозные диски устройства, регулируя угол наклона, и ветряная мельница начинает свободно вращаться. , войдите в режим ожидания.
(2) Когда скорость ветра, контролируемая внешней метеорологической системой, превышает определенное значение, главная система управления запускает систему преобразователя для запуска возбуждения ротора. Когда выходная мощность статора генератора имеет ту же частоту, ту же фазу и ту же амплитуду, что и сетка, замыкание закрывающей розетки. Устройство осуществляет генерирование электроэнергии с подключением к сети.
(3) Регулировка мощности и скорости ветровой турбины
В соответствии с характеристиками ветротурбины, когда блок находится в оптимальном соотношении скорости наконечника λ, блок вентилятора будет захватывать максимальную энергию. Хотя скорость устройства теоретически может работать на любой скорости, она ограничена фактической скоростью устройства и пределом мощности системы. Этап должен быть разделен на следующие рабочие области: рабочая зона с переменной скоростью, рабочая зона с постоянной скоростью и рабочая зона с постоянной мощностью. Рабочие условия в пределах номинальной мощности включают в себя: рабочую зону с переменной скоростью (оптимальная λ) и рабочую зону с постоянной скоростью.
Когда вентилятор подключен к сети, если скорость меньше, чем предельная скорость, а мощность меньше, чем номинальная мощность, отрегулируйте скорость ветряного колеса в соответствии с текущей фактической скоростью ветра, чтобы устройство работало в состояние захвата максимальной энергии ветра.
Поскольку существует определенная погрешность между скоростью ветра в точке измерения анемометра и скоростью ветра, действующей на лопасть, наблюдатель крутящего момента прогнозирует механический крутящий момент передачи ветротурбины, и скорость вращения вводится через соответствующую взаимосвязь между частота вращения генератора и крутящий момент. ω - ожидаемое значение частоты вращения генератора. Tm - наблюдаемое значение крутящего момента. Копт - это константа пропорциональности при оптимальной скорости.
Когда скорость ветра увеличивается, а скорость генератора достигает верхнего предела, главный контроллер должен поддерживать постоянную скорость. Электроэнергия, вырабатываемая ветротурбиной, увеличивается с увеличением скорости ветра. В это время блок отклоняется от оптимальной кривой λ ветротурбины.
Когда скорость ветра продолжает увеличиваться, чтобы скорость и мощность достигли верхнего предела, войдите в рабочую зону постоянной мощности. В этом состоянии основное управление проходит через преобразователь для поддержания постоянной мощности блока, а главный контроллер уменьшает мощность ветра посредством регулировки системы шага. Угол атаки уменьшает захват энергии ветра лезвием; с другой стороны, частота вращения генератора уменьшается преобразователем, поэтому ветряная турбина отклоняется от оптимальной кривой λ, а выходная мощность генератора остается стабильной.
3, логика вспомогательного оборудования системы управления энергией ветра
(1) Генераторная система
Контролируйте рабочие параметры генератора, контролируйте температуру катушки генератора, температуру подшипника и температуру камеры контактного кольца в соответствующем диапазоне с помощью 3 охлаждающих вентиляторов и 4 электрических нагревателей. Соответствующая логика заключается в следующем:
Когда температура генератора поднимается до определенного заданного значения, запускается охлаждающий вентилятор. Когда температура падает до определенного заданного значения, работа вентилятора прекращается; когда температура генератора слишком высокая или слишком низкая и превышает предел, выдается сигнал тревоги, и выполните процедуру безопасного отключения.
Когда температура ниже определенного установленного значения, электрический нагреватель запускается, а когда температура поднимается до определенного установленного значения, работа нагревателя прекращается; в то же время электрический нагреватель также используется для контроля разности температур на конце генератора в разумных пределах. Внутри.
(2) Гидравлическая система
Гидравлическая система агрегата используется для торможения системы рыскания и механического привода тормозных дисков. Когда агрегат в норме, необходимо поддерживать диапазон номинального давления.
Гидравлический насос контролирует давление в гидравлической системе. Когда давление падает до установленного значения, масляный насос запускается. Когда давление поднимается до определенного заданного значения, насос останавливается. (3) Метеорологическая система
Метеорологическая система - это интеллектуальный инструмент для метеорологических измерений, который связывается с контроллером через порт RS485 и собирает метеорологические параметры вне кабины в систему управления. Нагреватель метеорологической измерительной системы регулируется в соответствии с температурой окружающей среды для предотвращения обледенения.
Мигающий свет препятствия управляется, и мигающий свет препятствия установлен на конце каждого лезвия, чтобы загореться ночью.
Вентилятор кабины контролирует температуру окружающей среды внутри кабины.
(4) электрическая система подачи
Система шага включает в себя двигатель, привод и основной ПЛК управления на каждом лопатке. ПЛК связывается с основной системой управления устройства через шину CAN. Это блок управления регулировкой высоты тона в системе управления мощностью ветра. Система подачи имеет интерфейс управления пером Backup DO. Основными функциями системы подачи являются следующие: управление системой экстренного торможения, в случае аварии управление вентилятором. Основная коммуникационная команда принимается через связь с главным контроллером через коммуникационный интерфейс CAN, и система шага регулирует угол наклона лезвия в заранее определенное положение. Связь между системой основного тона и главным контроллером включает в себя:
Blade A позиция обратной связи
Обратная связь положения лезвия B
Blade C обратная связь по положению
Шаг лезвия, заданный командой
Интегрированная система отказов Pitch
Клинок в пернатом состоянии
Команда пера
(5) Система повышения скорости коробки передач
Система редукторов используется для увеличения скорости ветровой турбины до нормального рабочего диапазона частоты генератора с двойной подачей. Необходимо контролировать и контролировать насос трансмиссионного масла, радиатор трансмиссионного масла, нагреватель, насос смазочного масла и т. Д.
Когда давление трансмиссионного масла ниже установленного значения, насос трансмиссионного масла запускается; когда давление выше установленного значения, насос трансмиссионного масла останавливается. Когда давление превышено, выдается аварийный сигнал и выполняется процедура отключения.
Температура масла в радиаторе / редукторе трансмиссионного масла: когда температура ниже заданного значения, включите обогреватель, остановите нагреватель, когда температура превысит заданное значение; когда температура выше заданного значения, запустите трансмиссионное масло. Охладитель останавливает охладитель трансмиссионного масла, когда температура падает до заданного значения.
Управление насосом смазочного масла, когда давление смазочного масла ниже заданного значения, запустить насос смазочного масла, когда давление масла выше определенного заданного значения, остановить насос смазочного масла.
(6) рыскание системы управления
В соответствии с текущим углом кабины и измеренным средним низкочастотным сигналом направления ветра, а также текущим рабочим состоянием и сигналом нагрузки устройства, двигатели CW (по часовой стрелке) и CCW (против часовой стрелки) настраиваются для реализации автоматического ветра и контроль размотки кабеля.
Автоматическое управление ветром: когда агрегат находится в рабочем состоянии или в режиме ожидания, двигатели CW и CCW регулируются в соответствии с отклонением угла кабины и измеренного направления ветра для осуществления автоматической регулировки ветра. (Рыскание выполняется при установленной скорости рыскания, и необходимо определить рабочее состояние двигателя рыскания)
Управление автоматическим разматыванием кабеля: когда устройство находится в состоянии паузы, если кабина повернута более чем на 720 градусов в определенном направлении, запускается процедура автоматического разматывания кабеля, или когда устройство находится в рабочем состоянии, если поворот больше 1024 градусов, процедура разматывания кабеля реализована.
(7) Связь с преобразователем высокой мощности
Главный контроллер обменивается данными с преобразователем через коммуникационную шину CANOPEN, и преобразователь осуществляет управление подключением к сети / отключением от сети, регулирование скорости генератора, управление активной мощностью и управление реактивной мощностью:
Подключено к сети и вне сети: система преобразователя контролирует выходную мощность статора генератора на той же частоте, в фазе и той же амплитуде в соответствии с командой главного управления, а затем приводит в действие замыкание выходного контактора статора. Когда генерирующая мощность блока меньше определенного значения в течение нескольких секунд или когда вентилятор или электрическая сеть не работают, преобразователь приводит в действие выходной контактор статора генератора, и блок отключается.
Регулирование скорости генератора: Когда агрегат работает на следующей ступени номинальной нагрузки, агрегат работает с оптимальной кривой λ путем управления скоростью генератора. Измеряя значение крутящего момента в режиме реального времени в качестве анемометра, устройство настраивается на оптимальное состояние. запустить.
Управление мощностью: Когда устройство входит в зону постоянной мощности, оно поддерживает мощность на выходе устройства посредством команды связи с инвертором.
Управление реактивной мощностью: управление реактивной мощностью или регулировка коэффициента мощности с помощью команд связи с инвертором.
8) цепь безопасности цепи
Цепь цепи безопасности не зависит от главной системы управления и выполняет логику аварийного отключения параллельно. Все соответствующие цепи привода защищены резервной батареей для обеспечения надежного функционирования системы в чрезвычайной ситуации.
