華銳電控系統(tǒng)介紹

1、*1電控系統(tǒng)介紹培訓部*2*3*4*5概述*6*7主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other*8Control 控制系統(tǒng)主要分為兩部分： 通信回路 控制面板 遠程PWM遠程PWM

2、軟件的操作方法和現(xiàn)場的控制面板基本一致，建議在掌握控制面板的使用方法后在學習PWM軟件的使用。*9Control通訊回路*10Control通訊回路*11Control通訊回路*12Control控制面板 優(yōu)點 只有一個接口機艙控制柜NCC310外側連接到主站PLC塔基控制柜TBC100外側連接到塔基PLC 不需要額外的操作軟件 可以簡便地更改PLC的算法 簡單、使用、可靠*13Control控制面板 可以操作的對象： 風機的啟動、停止 變槳的啟動、停止 剎車的啟動、停止 變頻器的相關操作 偏航的操作 油冷系統(tǒng)的操作 水冷系統(tǒng)的操作 加熱系統(tǒng)的操作*14Control控制面板 可以查看的參數(shù)信

3、息 風機所處的狀態(tài) 運行、停機、故障 查看即時的故障信息 故障代碼、簡單描述 各個設備的即時參數(shù) 溫度、電壓、角度 各個設備所處的狀態(tài) 啟動、停止 信息的記錄 發(fā)電量、發(fā)電時間、耗電量*15Control控制面板*16Control登陸等級*17Control菜單內容*18控制面板操作手冊-中文.pdf*19ControlWPM 遠程的WPM操作有Server、Local組成 Server版本用于整個風場的管理 Local版本用于單個風機的管理 其操作方法和使用控制面板基本一致control*20中央監(jiān)控系統(tǒng)中央監(jiān)控系統(tǒng)本文檔主要講解本文檔主要講解SCADA系統(tǒng)的使用系統(tǒng)的使用*21在監(jiān)控室工

4、作站上運行以下三個程序:WPM.Authority.exe Wpm.DlRec.exe WPM.MbDc.exe文件路徑為:C:ProgrammeWindtecWpm.Server*22運行三個程序后，屏幕顯示如下*23Wpm.DlRec.exe目前SCADA監(jiān)控系統(tǒng)自動下載數(shù)據(jù)時間間隔為24小時,時間運行是以倒計時形式運行。但也可以在任意時間手動下載，按下Set Timer 0即可。*24WPM.MbDc.exe列表內顯示本現(xiàn)場所有風機，包括主機名IP地址PLC程序版本是否在線，*25TntFrmAuthority.exe記錄用戶登陸信息*26主程序：WPM.exe路徑C:Programme

5、WindtecWpm*27主程序登陸窗口第一行：服務端IP地址第二行：用戶名第三行：密碼*28主程序界面*29群操作*30風機狀態(tài)發(fā)電狀態(tài)發(fā)電狀態(tài)不在線狀態(tài)不在線狀態(tài)故障狀態(tài)故障狀態(tài)*31查看某臺風機的詳細信息單擊主界面內某臺風機即可*32某臺風機主界面*33命令欄詳細信息*34實時數(shù)據(jù)POWER一分鐘有功功率WINSPE 一秒鐘平均風速IWINFIL五分鐘平均風速*35Spe.Con發(fā)電機檢測速度Spe.Rot輪轂檢測速度速度*36變槳IhububTor 變槳電機力矩IhububTor 變槳電機力矩IhububTor 變槳電機力矩HubPos001 葉片1角度HubPos002 葉片2角度H

6、ubPos003 葉片3角度*37溫 度*38服務 *39故 障 *40警 告 *41歷史數(shù)據(jù)主界面 *42歷史數(shù)據(jù)-故障 *43歷史數(shù)據(jù)-故障 *44歷史數(shù)據(jù)-總計數(shù)器 *45歷史數(shù)據(jù)-功率曲線 風頻發(fā)電量*46歷史數(shù)據(jù)-月功率曲線 發(fā)電量風頻*47主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1

7、500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other*48Yaw*49偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時配合葉輪吊裝- 調整機艙方向，最大限度的吸收風能組成- 風速風向儀- 偏航變頻器- 偏航電機- 旋轉編碼器工作情況- 偏航變頻器與PLC連接，控制偏航電機的動作- 四個偏航電機統(tǒng)一協(xié)調工作，達到偏航目的- 偏航計數(shù)器對偏航角度進行計算，反饋報警信號- 左右方向偏航極限700度限制報警偏航系統(tǒng)*50風速風向儀 工作概況 工作原理 信號采集和通訊協(xié)議*51工作概況 SL1500風力發(fā)電機組使用的是超聲波風速風向測試儀。 風速儀可以各

8、種環(huán)境下測量風速、風向、和外界溫度，并通過防雷模塊（輸入接風速儀、輸出接接口）、串行通訊數(shù)據(jù)線傳給從屬PLC。 通過對風向的測試，確定風力發(fā)電機組與正風向之間的夾角。 通過對風速的檢測，從而限制風力發(fā)電機組的工作狀態(tài)*52工作概況 風速 范圍065m/s 精度0.1m/s 5m/s 風向 范圍0360 精度1.0 溫度 范圍-40+70C 精度5.0C 加熱功能*53風速風向儀 工作概況 工作原理 信號采集和通訊協(xié)議*54工作原理*55工作原理風速和風向的測量波特率9600,采樣周期5ms測量結果處理為1s、5min的平均值*56工作原理安裝位置、溫度測量*57風速風向儀 工作概況 工作原理

9、信號采集和通訊協(xié)議*58信號采集和通訊協(xié)議風速風向儀與RS232/RS485轉換設備的RS485接口連接根據(jù)轉換接口撥碼設置不同，連接方式也不同。PLC與風速儀間數(shù)據(jù)傳輸遵照RS232協(xié)議風速儀信號有RXD、RXD、TXD、TXD、24V電源。6（RXB）53（TXB）47（RXA）24（TXA）1雙工模式 （8、9 off）6（RXB）457（RXA）12單工模式 （8、9 on）RS422接口端子風速儀接口端子工作模式單工 雙工使用中*59偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時配合葉輪吊裝- 調整機艙方向，最大限度的吸收風能組成- 風速風向儀- 偏航變頻器- 偏航電機- 旋轉編碼器偏航系統(tǒng)*6

10、0偏航變頻器 偏航變頻器與從站PLC連接，使PLC通過CAN總線與偏航變頻器通訊。 偏航變頻器內部有獨立的程序，PLC內對偏航變頻器有一定的設置程序。 偏航變頻器的CAN總線設置開關設置為off。 偏航變頻器需要380VAC，經(jīng)過PLC的程序要求，控制偏航變頻器動作。*61偏航變頻器程序的傳輸在下載完程序后，需要重新啟動變頻器！嚴禁帶電插拔數(shù)據(jù)線！*62偏航變頻器偏航變頻器存在以下兩種不同的操作狀態(tài)：PLC模式偏航變頻器在PLC模式下工作，由PLC經(jīng)過CANopen將相關頻率和啟動/停止命令傳輸。相關設置的信號決定了偏航的方向。手動模式手動模式通過連接手動控制盒連接完成。手動控制盒未連接時，偏

11、航變頻器服務在PLC模式。在手動模式下，偏航變頻器通過手動操作盒上的兩個按鈕控制。輸入信號F（手動偏航）：向左偏航輸入信號R（手動偏航）：向右偏航*63手動偏航 利用三相380V交流電源和手動控制盒即可實現(xiàn)。*64偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時配合葉輪吊裝- 調整機艙方向，最大限度的吸收風能組成- 風速風向儀- 偏航變頻器- 偏航電機- 旋轉編碼器偏航系統(tǒng)*65偏航電機 偏航電機的額定工作電壓是380VAC，額定轉速為1350rpm，額定功率2.2kW 偏航電機通過偏航齒輪箱與偏航大齒圈咬合。 偏航電機有溫度控制開關保護電機在正常溫度范圍內工作。(90度報警)*66偏航電機 剎車反饋 溫度

12、控制開關*67偏航系統(tǒng)故障列表錯誤排除后需復位！*68偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時配合葉輪吊裝- 調整機艙方向，最大限度的吸收風能組成- 風速風向儀- 偏航變頻器- 偏航電機- 旋轉編碼器偏航系統(tǒng)*69旋轉編碼器旋轉編碼器主要執(zhí)行兩個任務第一，檢測機艙偏航超出工作位置。第二，計算偏航旋轉角度。*70偏航系統(tǒng)的功能是什么?- 在安裝時配合葉輪吊裝- 調整機艙方向，最大限度的吸收風能組成- 風速風向儀- 偏航變頻器- 偏航電機- 旋轉編碼器工作情況- 偏航變頻器與PLC連接，控制偏航電機的動作- 四個偏航電機統(tǒng)一協(xié)調工作，達到偏航目的- 偏航計數(shù)器對偏航角度進行計算，反饋報警信號- 左右方向

13、偏航極限700度限制報警偏航系統(tǒng)*71主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other*72Brake*73為什么我們需要制動器?應用于以下情況： - 過速 - 緊急停機- 風機進行維

14、護時- 為了鎖上葉輪鎖Brake主要功能*74如何操作制動器?-自動模式自動控制-服務模式由控制面板進行操作-葉輪鎖齒輪箱旁邊的葉輪鎖Brake*75Brake傳感器 剎車壓力傳感器 剎車調整傳感器 剎車打開反饋 剎車調整反饋 剎車警告?zhèn)鞲衅?剎車片磨損報警*76Brake*77Brake*78Brake*79Brake*80Brake*81主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training

15、 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other*82Oil Cooling*83Oil原則油冷的目的是什么油冷的目的是什么?- 為齒輪箱潤滑為齒輪箱潤滑- 冷卻齒輪油冷卻齒輪油組成組成- 齒輪箱齒輪箱- 油冷泵、過濾器、溫度傳感器油冷泵、過濾器、溫度傳感器- 油冷風扇油冷風扇工作情況工作情況- 到齒輪箱和冷卻系統(tǒng)分兩套回路到齒輪箱和冷卻系統(tǒng)分兩套回路- 由參數(shù)的設定而決定油路由參數(shù)的設定而決定油路*84Oil*85Oil Pictur

16、es*86Oil Pictures*87Oil Pictures*88Oil Pictures*89主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other*90Water*91Water 為

17、什么要有水冷系統(tǒng)？ 對發(fā)電機、變頻器、機柜進行冷卻。 組成 水泵、溫度感應模塊或三相閥 沒有風扇的冷卻器 沒有過濾器 傳感器：冷水溫度、熱水溫度、水壓力 狀況 溫度感應模塊或三相閥在軟件中不起作用*92*93水管分布*94水流：PLC通過壓力開關檢測意外泄漏。發(fā)電機流速： 50l/min在50l/min下的壓力：0.8bar機艙變頻器機柜流速： 60l/min在60l/min下的壓力：1barWater*95主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 150

18、0 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other*96Converter*97Converter*98Converter*99Converter*100SL1500中變頻器功能介紹 變槳用變頻器為伺服系統(tǒng)。 硬件上，變槳用變頻器采用了一公共整流，三個變槳變頻器通過逆變控制電機。 軟件上，變槳用變頻器采用矢量控制，并進行位置控制，從而對槳葉角度進行快速、準確的調節(jié)。*10

19、1SL1500中變頻器功能介紹 偏航用變頻器為開環(huán)系統(tǒng)。 硬件上，偏航用變頻器采用了一拖多的控制拓撲結構：即一臺變頻器控制四臺電機。 軟件上，變槳用變頻器采用開環(huán)控制，由PLC接受凸輪的位置反饋信號，并向變頻器發(fā)出速度控制指令、啟動時間等信息，從而調節(jié)了偏航角度。*102SL1500中變頻器功能介紹 發(fā)電機用變頻器。 硬件上，發(fā)電機用變頻器為IGBT整流變頻器，SVPWM(空間矢量脈寬調制 )技術。*103SL1500中變頻器功能介紹 發(fā)電機側變頻器與發(fā)電機轉子相連。 功率容量上，兩倍于網(wǎng)側變頻器。 軟件上，發(fā)電機側變頻器采用矢量控制，接受來自發(fā)電機的速度反饋并進行解藕。*104 電機側變頻器

20、 發(fā)電機力矩控制 功率因數(shù)調節(jié) 發(fā)電機同步 速度監(jiān)視 Crowbar觸發(fā)*105SL1500中變頻器功能介紹 網(wǎng)側變頻器與電網(wǎng)連接。*106LSC和GSC的目的 電網(wǎng)側變頻器 控制DC母線 預充電 線路濾波同步處理 電網(wǎng)監(jiān)視*107SL1500中變頻器功能介紹 變頻器具有以下特點： 系統(tǒng)元件按20年使用壽命設計。系統(tǒng)可在恒定的轉矩或功率下工作，突變轉矩和作用在機械部件上的合力被有效地減到最小，因此使用壽命更長。 變頻器可以通過控制柜上的按鈕、PC機或者自動控制系統(tǒng)來操作。當發(fā)出啟動信號時，變頻器可在設定的速度范圍內自動運行或者由PLC控制系統(tǒng)根據(jù)輸入?yún)?shù)控制變頻器自動運行。 緊湊、體積小。 防

21、護等級為IP55，有效的防塵防水。 冷卻系統(tǒng)采用空水冷冷卻方式。功率變頻器內部通過位于柜側的空氣水換熱器進行冷卻。此外在功率變頻器內有一套專門冷卻功率半導體的空氣水換熱器。有效散熱、防止變頻器溫度過高，保護器件和系統(tǒng)。*108發(fā)電機*109 變速恒頻發(fā)電機組具有以下優(yōu)點： 雙饋異步發(fā)電機只處理轉差能量就可以控制電機的力矩和無功功率，降低了變頻器的造價。變頻器的容量僅為總機組容量的1/3左右。在最大輸出功率時，轉子和定子共發(fā)出1.5MW的電能。轉差頻率調節(jié),調速范圍為發(fā)電機同步轉速的33.3。降低控制系統(tǒng)成本、減少系統(tǒng)損耗，提高效率。 功率因數(shù)可調，發(fā)電機組具有無功功率控制能力，功率因數(shù)可恒為1

22、。根據(jù)需要，功率因數(shù)可在額定電壓下最大達到容性0.95，感性0.90。 低風速時能夠根據(jù)風速變化，在運行中保持最佳葉尖速比以獲得最大風能；高風速時儲存或釋放風能量，提高傳動系統(tǒng)的柔性，使功率輸出更加平穩(wěn)。 先進的雙PWM變頻器，實現(xiàn)四象限運行。 變速恒頻技術大幅延長了核心部件的使用壽命，同時顯著提高發(fā)電量。 *110直驅發(fā)電機能量流圖直驅發(fā)電機能量流圖93.2% 電網(wǎng)電網(wǎng)100%變頻器變頻器發(fā)電機發(fā)電機4.0%2.8%功率損耗功率損耗 功率損耗功率損耗*111雙饋感應電機能量流圖雙饋感應電機能量流圖77.8% 100%19.4%0.8% 能量損耗能量損耗變頻器變頻器18.6%96.4% 電網(wǎng)電

23、網(wǎng)2.8%發(fā)電機發(fā)電機*112 交流勵磁變速恒頻風力發(fā)電機發(fā)電系統(tǒng)結構圖如下所示，其中省略了變壓器、濾波器等構件。其中定子接入電網(wǎng)，轉子繞組由頻率、相位、幅值都可以調節(jié)的三相低頻交流勵磁電流*113并網(wǎng)過程演示*114主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Train

24、ing 1500 Safety Chain Training 1500 Other*115Pitch主要功能為什么要有變槳系統(tǒng)？ 在風速小于目標風速時，通過調整葉片角度，來得到最佳的發(fā)電功率。 當風速大于目標風速時，變槳系統(tǒng)調節(jié)葉片角度，控制風機的速度和功率維持在一個最優(yōu)的水平。 當安全鏈斷開的時候，把葉片轉到順槳位置（安全運行），把風輪當成一個空氣動力學的剎車來使用。 利用風和葉輪的相互作用，減小擺動從而將機械負載最小化。變槳系統(tǒng)是如何實現(xiàn)的？- 從站PLC控制操作- 電氣變槳系統(tǒng)，3個通過變頻器控制的輔助馬達間接變速裝置（伺服電機）。- 機艙內的電池系統(tǒng)。*116輪轂軸承小齒輪避雷裝置玻璃

25、鋼外殼Pitch*117結構： 變槳制動器輪轂輪轂變槳控制柜變槳限位撞塊變槳接近開關緩沖器極限工作位置開關極限工作位置撞塊輪轂罩分隔壁導流帽變槳控制原理與功能*118Pitch*119滑環(huán)系統(tǒng)每個葉片一個配備 - 變槳機柜 - 變槳驅動 (齒輪箱, 補助馬達間接變速 裝置, 編碼器，飛輪單元，剎車) - 接近傳感器 - 工作位置開關 變槳機柜包括 - 變槳變頻器, 剎車斷路器, - 總開關, 230VAC 工組插頭 - 機柜加熱器 - 繼電器Pitch*120 與其他類型的風力發(fā)電機組相比，減少了元件的數(shù)量。 剎車系統(tǒng)有完整的空氣動力學故障保護。 輪轂內沒有電池。 可以對單個葉片控制 (IPC

26、)。Pitch*121Pitch*122Pitch*123風向順槳位置變槳電機小齒輪變槳齒輪邊緣工作位置大約90度的調節(jié)范圍Pitch*124兩個獨立的剎車系統(tǒng)：電氣機械Pitch*125 葉片垂直向下是，變槳從葉片垂直向下是，變槳從0度轉向度轉向86度度010203040506005000100001500020000250003000035000(ms)(Nm) (A)變槳力矩電流86 position0 positionPitch*126Pitch電纜的固定*127主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw

27、Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other*128Battery 為什么要電池單元？ 確保在電網(wǎng)短時間掉電的時候風機可以正常運行 在掉電后，變槳系統(tǒng)可以安全停機 掉電后，為控制系統(tǒng)提供24V電源*129Battery*130Battery*131Battery*132Battery*133用途用途 -

28、 電池通過整流橋連接到普通的直流電源供電單元，確保變槳系統(tǒng)供電不會中斷。- 風機在自動運行時，首先要檢查電池系統(tǒng)是否正常。加熱加熱- 溫度傳感器在電池柜內，并由PLC控制。當溫度在零度以下時，機柜加熱啟用。- 加熱控制通過PLC執(zhí)行。Battery*134主要內容 電控部分主要由以下幾個方面組成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training

29、 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other*135Safety Chain安全鏈的目的是什么？保護風機GL證書的一部分保護風機的最后一道防線注意：必須檢測決不允許修改錯誤是很嚴重的*136Safety Chain24VDC供電供電, 熔絲，急停熔絲，急停發(fā)電機超速發(fā)電機超速振動開關振動開關輪糓超速輪糓超速看門狗看門狗制動器位置制動器位置工作位置工作位置變槳驅動變槳驅動存儲繼電器存儲繼電器輪糓超速輪糓超速三個葉片故障三個葉片故障制動器打開制動器打開制動器關閉制動器關閉*137Safety Chain*138Safety C