變槳距系統(tǒng)培訓課件

變槳系統(tǒng)介紹主講人：Shakar日期：2012-02-07變槳系統(tǒng)介紹主講人：Shakar日期：2012-02-變槳系統(tǒng)1、概述2、變槳原理3、系統(tǒng)功能4、與其它產(chǎn)品比較5、變槳系統(tǒng)故障判斷PitchSystem變槳系統(tǒng)1、概述2、變槳原理3、系統(tǒng)功能4、與其它產(chǎn)品比較51、概述風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構1.1變槳系統(tǒng)結構1.2變槳系統(tǒng)分類1.31、概述風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構1.1變槳系統(tǒng)結構1.2變槳系統(tǒng)1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風機葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風車技術，大約是3m/s的速度，便可以開始發(fā)電。1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構把風的動能轉變成機1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構雙饋異步風力發(fā)電機直驅式風力發(fā)電機1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構雙饋異步風力發(fā)電機直驅式風力發(fā)電1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結槳系統(tǒng)所在位置1.葉片2.輪轂3.變槳系統(tǒng)4.發(fā)電機轉子5.發(fā)電機定子6.偏航電機7.風速儀、風向標8.基座9.塔筒10.提升機Vensys直驅風機1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構1872461.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構雙饋風機1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構雙饋風機1.2變槳系統(tǒng)結構變槳系統(tǒng)的工作模式：A)正常工作模式B)正常停機模式C)緊急模式1.2變槳系統(tǒng)結構變槳系統(tǒng)的工作模式：1.2變槳系統(tǒng)結構變槳是指讓風機的槳葉自動旋轉到主控制器設定的角度，以控制葉片的迎風角始終保持在最佳位置，從而更好地利用風能。

變槳距系統(tǒng)接收主控發(fā)來的控制指令，通過控制算法輸出一個電壓形式的速度值，這個值通過伺服驅動器驅動電機運轉以帶動槳葉。同時，變槳控制器對備用電源進行管理，以保證緊急情況下能快速收槳。1.2變槳系統(tǒng)結構變槳是指讓風機的槳葉自動旋1.2變槳系統(tǒng)結構變槳控制系統(tǒng)實現(xiàn)風力發(fā)電機組的變槳控制，在額定功率以上通過控制葉片槳距角使輸出功率保持在額定狀態(tài)。每個葉片的變槳控制柜，都配備一套備用電源，儲備的能量，在保證變槳控制柜內部電路正常工作的前提下，足以使葉片從0°順槳到90°。當來自滑環(huán)的電網(wǎng)電壓掉電時，備用電源直接給變槳控制系統(tǒng)供電，仍可保證短期內整套變槳電控系統(tǒng)正常工作，實現(xiàn)低電壓穿越（LVRT）功能。1.2變槳系統(tǒng)結構變槳控制系統(tǒng)實現(xiàn)風力發(fā)電機1.3變槳系統(tǒng)分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.2按執(zhí)行機構動力形式分類1.3.3按驅動器輸出電壓類型分類1.3變槳系統(tǒng)分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.2按執(zhí)行1.3.1按柜體數(shù)量分類變槳系統(tǒng)結構有很多種，有7柜式、6柜式、4柜式、3柜式。但都包括：1、驅動柜（7柜式多一個中控柜）2、電池柜3、變槳電機4、編碼器5、限位開關6、減速機7、潤滑泵1.3.1按柜體數(shù)量分類變槳系統(tǒng)結構有很多種，有7柜式、61.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.2按執(zhí)行機構動力形式分類電動變槳液壓變槳1.3.2按執(zhí)行機構動力形式分類電動變槳1.

電動變槳電動變槳距系統(tǒng)（ElectricPitchControlSystem）一般包括變槳距伺服電機、控制器、電機驅動器、UPS、減速箱、傳感器等。圖中只畫出了一個槳葉的變槳距執(zhí)行機構，其它兩個槳葉與此完全相同。每個槳葉分別采用一個帶位移反饋的伺服電機進行單獨調節(jié)，位移傳感器采用光電編碼器，安裝在電動機輸出軸上，采集電機轉動角度。

電動變槳距系統(tǒng)電機執(zhí)行機構原理圖：電動變槳電動變槳距系統(tǒng)（Ele

液壓變槳液壓變槳距系統(tǒng)（HydraulicPitchControlSystem）主要由推動桿、支撐桿、導套、防轉裝置、同步盤、短轉軸、連桿、長轉軸、偏心盤、槳葉法蘭等部件組成。各部分作用如下:推動桿:傳遞動力，把機艙內液壓缸的推力傳遞到同步盤上;支撐桿:是推動桿輪毅端徑向支撐部件;導套:與支撐桿形成軸向運動副，限制支撐桿的徑向運動;同步盤:把推動桿的軸向力進行分解，形成推動三片槳葉轉動的動力;防轉裝置:防止同步盤在周向分力作用下轉動，使其與輪毅同步轉動。其中同步盤、短轉軸、連桿、長轉軸、偏心盤組成了曲柄滑塊機構，將推動桿的直線運動轉變成偏心盤的圓周運動。該機構的工作過程如下:

控制系統(tǒng)根據(jù)當前風速，以一定的算法給出槳葉的槳距角信號，液壓系統(tǒng)根據(jù)控制指令驅動液壓缸，液壓缸帶動推動桿、同步盤運動，同步盤通過短轉軸、連桿、長轉軸推動偏心盤轉動，偏心盤帶動槳葉進行變距。液壓變槳液壓變槳距系統(tǒng)（Hyd

液壓變槳國內傳統(tǒng)的風力發(fā)電機組液壓變槳距執(zhí)行機構均采用曲柄連桿機構的方式，液壓站和液壓油缸放在機艙內，通過一套曲柄連桿機構同步推動三片槳葉旋轉，這種方案的變距力有限，而且不能對槳葉獨立控制，已不能滿足兆瓦級風力發(fā)電機組的要求。在對國內進口風電機組液壓變槳距機構進行調研的基礎上，設計了獨立液壓變槳距機構。國外先進風力發(fā)電機組一般都采用獨立液壓變槳執(zhí)行機構的方式，如圖所示。槳葉由油缸驅動，油缸安裝于輪轂內，液壓油通過液壓滑環(huán)進入輪轂。圖中，1為輪轂殼，2為偏心塊，3為活塞桿，4為槳葉，5為回轉支撐，6為油缸，7為油缸座，8為閥塊，9為內壓板。該機構的工作過程如下：主控系統(tǒng)根據(jù)檢測到的功率，以一定的算法給出槳距角參考信號，通過電滑環(huán)送給輪轂控制器，輪轂控制器根據(jù)主控指令驅動伺服比例閥使油缸活塞桿達到指定位置，偏心塊將液壓缸活塞桿的直線運動轉變成使槳葉旋轉的圓周運動，從而實現(xiàn)對槳距角的控制。由于風電機組的每個槳葉都由一套獨立的液壓伺服系統(tǒng)驅動，一個槳葉出現(xiàn)故障時，其他兩個槳葉仍能正常工作，增加了系統(tǒng)的安全性。這種執(zhí)行機構尤其適用于大型風力發(fā)電機組。液壓變槳國內傳統(tǒng)的風力發(fā)電機組液壓變

液壓變槳項目電動變槳液壓變槳結構結構復雜，冗余性好。由電動機、控制模塊、蓄電池與執(zhí)行機構減速器、齒輪等組成。液壓變槳結構簡單，由動力源液壓泵站、控制模塊、蓄能器與執(zhí)行機構油缸等組成。槳距調節(jié)基本無差別。電路的響應速度比油路略快。電動變槳技術成熟，數(shù)控驅動容易，控制簡單?；緹o差別。油缸的執(zhí)行（動作）速度比齒輪略快，響應頻率快扭距大。液壓控制較為困難，因為各位置的的速度和加速度都不同。緊急情況下的保護功能基本無差別。功能基本無差別。低溫下，蓄電池儲存的能量降較大。低溫下，蓄能器儲存的能量降較小。蓄電池儲存的能量不容易實現(xiàn)監(jiān)控。蓄能器儲存的能量通過壓力容易實現(xiàn)監(jiān)控。使用壽命主要損耗件蓄電池的使用使命大約3年液壓變槳結構簡單，元器件壽命較長。主要損耗件蓄能器的使用使命大約6年外部配套需求占用空間相對較大。輪轂、軸承可相對較小。需對齒輪進行集中潤滑。無需對齒輪進行潤滑，減少集中潤滑的潤滑點。環(huán)境清潔機艙及輪轂內部清潔。容易存在漏油，造成機艙及輪轂內部油污。維護電動變槳漏電，需漏電保護。電機碳刷（永磁無刷直流電機除外）、蓄電池需定期維護。液壓變槳漏油，液壓油要求清潔度高。需定期對液壓油、濾清器進行更換。代表廠商GE、Nordex、Suzlon、Repower和金風、華銳、東汽等。Vestas、Gamesa、Acciona和Dewind、三菱重工、上海電氣等。液壓變槳項目電動變槳液壓變槳結構結構復雜，冗1.3.3按驅動器輸出電流類型分項目直流變槳交流變槳電機直流電機的價格貴，而且有電刷，維護不方便。交流電機體積小，效率高，價格也比直流電機便宜。維護3MW機組的變槳電機功率約在8kW～10kW，若用直流電機，體積龐大，安裝非常不變，如果電機燒了，要換電機，一個人是抱不動了，輪轂空間又小，維護工作量很大。大型機組采用異步電機，又輕又苗條，問題相對要小了。安全性直流伺服壞了，直流電機能實現(xiàn)順槳。最后一個安全環(huán)節(jié)，直流更勝一籌。在國外5MW機組上，電動變槳多采用直流方案。交流伺服如果壞了，機組就無法順槳了。1.3.3按驅動器輸出電流類型分項目直流變槳交流變槳電機直2變槳原理原理簡介2.1智能變槳2.22變槳原理原理簡介2.1智能變槳2.22.1原理簡介2.1原理簡介2.2智能變槳目前全球僅有美國的Moog和西班牙MLS兩家系統(tǒng)集成商提供智能變槳距控制系統(tǒng)的解決方案。智能變槳距技術對大功率、海上型風機實施控制是未來風機的發(fā)展趨勢，國際國內市場需求十分迫切：1、大型風機疲勞載荷是傳統(tǒng)旋轉機械的幾十倍，特別是海上型大型風力發(fā)電機組需要通過控制系統(tǒng)補償才能獲得較長的有效生命周期；2、大型風力機組只能通過智能控制補償達到機組設計目標，并通過有效保護來彌補由此帶來的安全隱患。2.2智能變槳目前全球僅有美國的Moog和西班牙M2.2智能變槳1、葉片上的載荷，主要是葉根處的載荷情況；2、輪轂上的載荷；3、塔架上的載荷，主要是塔頂和塔基的載荷情況等。作用在風力發(fā)電機上的載荷按照載荷的來源可以大致分為：1、空氣動力載荷：這是與風輪轉速，平均風速，湍流強度，葉片輪廓和空氣

密度等有關的載荷；2、重力載荷：這是由于風力發(fā)電機組相關的重力引起的載荷；3、慣性載荷：包括離心力和科氏力等；4、工作載荷：這是來源于風力發(fā)電機組的操作和控制的載荷；5、其他載荷：安裝位置的特殊條件等帶來的載荷，如波浪載荷和結冰載荷。按照風力發(fā)電機的部位來分，一般關注以下載荷：以上三部位的載荷是設計階段和風機運行過程中所要關注的基本載荷，其他部位的載荷可以由這些基本載荷推算出來。2.2智能變槳1、葉片上的載荷，主要是葉根處的載荷情況；3、系統(tǒng)功能3.1通信3.2槳葉定位3.3備用電源管理3.4保護3.5變槳調試3.6部分關鍵器件介紹3、系統(tǒng)功能3.1通信3.2槳葉定位3.3備用電源管理3.1通信根據(jù)客戶需求，可為客戶提供多種通訊方式和現(xiàn)場總線解決方案:RS485、TCP/IP、PROFI-BUS、CANopen、DivceNet、Modbus等。公司變槳產(chǎn)品中已使用2種通信方式。1RS4852CANOpen3.1通信根據(jù)客戶需求，可為客戶提供多種通訊方式和3.2槳葉定位本部分用于實現(xiàn)主控的控制指令，即槳葉位置。有2種控制方式：速度環(huán)控制、位置環(huán)控制。

L+B控制器定位精度可達0.03°，Bachmann控制器定位精度可達0.005°。3.2槳葉定位本部分用于實現(xiàn)主控的控制指令，即槳葉3.3備用電源管理在風力發(fā)電機組的運行過程中，備用電源起著至關重要的作用。當安全鏈斷開、通信異常、風速過大或電網(wǎng)掉電等緊急情況下，備用電源用于將槳葉收回92°，直至撞限位開關，以避免風機倒塌，保證風機安全。備用電源管理主要有2大功能：1、充電測試：當調試變槳時，可手動按下充電測試按鈕，變槳控制器將對3支槳葉的備用電源進行一次充電，從第一個備用電源開始到第三個備用電源結束，時間間隔1s。當?shù)谌齻€電源充電完成后回到第一個電源進行正常充電。2、正常充電：對變槳備用電源進行循環(huán)充電，時間間隔15m。3.3備用電源管理在風力發(fā)電機組的運行過程中，備用3.4保護安全鏈上包含如下信號：1、軸控柜1230VAC供電（1F4）；2、軸控柜2230VAC供電（1F5）；3、軸控柜3230VAC供電（1F6）；4、油泵230VAC供電（1F7）；5、200VDC剎車電源1（3F4）；6、200VDC剎車電源2（3F5）；7、200VDC剎車電源3（3F6）；8、充電器230VAC供電（5F1、5F2）；9、驅動器1故障信號（驅動器1X2：23、24；軸控柜1：1F2、2F5）；10、驅動器2故障信號（驅動器2X2：23、24；軸控柜2：1F2、2F5）；11、驅動器3故障信號（驅動器3X2：23、24；軸控柜3：1F2、2F5）；3.4保護安全鏈上包含如下信號：1、軸控柜13.4保護1超速收槳

當變槳控制器收到超速信號后，已設定的最大速度收槳至90°。2緊急收槳

安全鏈斷開、通信失敗或電網(wǎng)掉電等緊急情況下，用備用電源收槳至92°。3狀態(tài)監(jiān)測

主要用于監(jiān)測變槳系統(tǒng)各個部分運行狀態(tài)，并將狀態(tài)信息發(fā)送給主控系統(tǒng)。3.4保護1超速收槳2緊急收槳3狀態(tài)監(jiān)測3.5變槳調試3.5.1參數(shù)管理3.5.2編碼器管理3.5.3手動變槳3.5.4槳葉校準

3.5.5低電壓穿越（LVRT）3.5變槳調試3.5.1參數(shù)管理3.5.2編碼器管理3.5.1參數(shù)管理通過上位機調試軟件，客戶可以對變槳系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)和槳葉參數(shù)進行讀寫操作。比如修改電機正反轉最大速度、編碼器參數(shù)、齒輪箱變比、大小齒輪齒數(shù)、槳葉最大誤差范圍、最大加速度、通信波特率及其校準方式、數(shù)據(jù)位、停止位等信息。3.5.1參數(shù)管理通過上位機調試軟件，客戶可以對變3.5.2編碼器管理在調試情況下，完成A、B編碼器切換功能。在變槳系統(tǒng)自主運行情況下，系統(tǒng)默認激活A編碼器，當A編碼器出現(xiàn)故障時，將自動切換成B編碼器進行控制，以完成槳葉順槳，保證風機安全。同時，A、B編碼器所測得的風機槳葉角度應保持一致。若二者相差一定角度，主控上將報“槳角不一致錯誤”。3.5.2編碼器管理在調試情況下，完成A、B編碼器3.5.3手動變槳正向慢轉循環(huán)變槳正向快轉反向慢轉單向變槳反向快轉手動變槳3.5.3手動變槳正向慢轉循環(huán)變槳正向快轉反向慢轉單向變槳3.5.4槳葉校準當風機吊裝完成后，要對槳葉角度進行校準，校準后風機方能運行發(fā)電。校準有0°或92°校準2種?？赏ㄟ^上位機調試軟件或控制器自帶的屏來完成校準功能。若通過程序進行校準，則可將槳葉校準為任意角度值。3.5.4槳葉校準當風機吊裝完成后，要對槳葉角度進3.5.5低電壓穿越（LVRT）低電壓穿越（LVRT）：當電網(wǎng)故障或擾動引起風電場并網(wǎng)點的電壓跌落時，在電壓跌落的范圍內，風電機組能夠不間斷并網(wǎng)運行?；疽螅簩τ陲L電裝機容量占其他電源總容量比例大于5%的?。▍^(qū)域）級電網(wǎng)，該電網(wǎng)區(qū)域內運行的風電場應具有低電壓穿越能力。

a)風電場內的風電機組具有在并網(wǎng)點電壓跌至20%額定電壓時能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行625ms的能力；

b)風電場并網(wǎng)點電壓在發(fā)生跌落后2s內能夠恢復到額定電壓的90%時，風電場內的風電機組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。3.5.5低電壓穿越（LVRT）低電壓穿越（LVR3.5.5低電壓穿越（LVRT）實驗室中EON測試：將400V電源開關斷開時間低于3秒鐘，此時變槳系統(tǒng)繼續(xù)變槳不受影響；如果400V電源斷開時間超過3秒鐘，系統(tǒng)會停止變槳。斷開400V電源開關時間變槳運行情況993ms保持原狀1986ms保持原狀2780ms保持原狀2995ms保持原狀3000ms保持原狀3008ms電機減速至停止轉動，不抱閘3600ms電機減速至停止轉動，不抱閘3.5.5低電壓穿越（LVRT）實驗室中EON測試3.6部分關鍵器件介紹

充電器電壓監(jiān)測器電池收槳部分串講

溫度傳感器

加熱器

風扇

變壓器

驅動器

編碼器浪涌保護器

變槳電機

控制器

備用電源

其他部分3.6部分關鍵器件介紹充電器3.6.1充電器風場經(jīng)常使用的充電器有雷奧、北京亞安及LUST的充電器AC500。3個品牌的充電器功能大同小異。

充電器內部有2個繼電器。充電器用于給備用電源充電，以保證備用電源在任何情況下皆有足夠的電壓來完成快速收槳。同時，充電器還可監(jiān)視電池柜內的溫度。

充電功能：1、充電測試；2、循環(huán)充電。亞安充電器部分參數(shù)：輸入額定電壓：230VAC；輸入電壓范圍：184～276VAC；輸入電流：<4.5A；橫流充電電流：1.08A±2%；3.6.1充電器風場經(jīng)常使用的充電器有雷奧3.6.2電壓監(jiān)測器1、1A2：用于監(jiān)視電池電壓（216VDC）是否正常；2、4U1：用于監(jiān)測電網(wǎng)電壓（400VAC）是否正常。3.6.2電壓監(jiān)測器1、1A2：用于監(jiān)視電池電壓（216V3.6.3電池收槳部分1、3K3、3K4互鎖，正常情況下3K4線包有電，電池收槳時3K3線包有電，撞限位開關后3K3、3K4均不帶電；2、G3是主控控制電池收槳；3、G5是主控給出的旁路極限開關；4、3K2由變槳控制器程序控制電機剎車；5、4K2（斷電延時繼電器）用于低電壓穿越（E-ON）功能。3.6.3電池收槳部分1、3K3、3K4互鎖，正常情況下33.6.4溫度傳感器1、輪轂溫度傳感器；2、電池柜溫度傳感器；3、電機自帶溫度傳感器；3.6.4溫度傳感器1、輪轂溫度傳感器；2、電池柜溫度傳感3.6.5加熱器1、電池柜中的加熱器；2、電機自帶加熱器；3、中控柜中的加熱器。3.6.5加熱器1、電池柜中的加熱器；3.6.6風扇主要是電機自帶風扇。一般情況下電機溫度超過75℃時風扇啟動，溫度低于55℃時風扇停止。3.6.6風扇主要是電機自帶風扇。一般情況3.6.7變壓器1、中控柜中的變壓器（3G2）：

主要將400VAC轉換為200VDC作為剎車電源。2、軸控柜中的變壓器（1T1）：主要是將400VAC轉換為275VAC供給驅動器完成正

常的控制功能。3.6.7變壓器1、中控柜中的變壓器（3G2）：2、軸控柜3.6.8驅動器輸入電源：3Φ×400VAC±15%，50/60Hz額定電流：40A額定溫升：<20K最大電流：90A超載時間：10s連續(xù)工作時間：＞5000hour控制電源：24VDC±10%輸入差分信號：-10V~10V反饋方式：旋轉變壓器和測速發(fā)電機故障保護：過壓、過流、過載保護，電源緩沖保護，電機超溫報警通信方式：RS485、CanOpen3.6.8驅動器輸入電源：3Φ×400VAC±15%，53.6.8驅動器1、X2：3、4腳(±10V信號)，用于接受變槳PLC速度指令；2、X2：10腳，是驅動器使能信號，由變槳PLC控制；3、2R1：泄放電阻。當驅動器進行剎車制動時，電機處于發(fā)電狀態(tài)，會向驅動器直流功率母線上并接的電容回饋電能。如果回饋的電能導致電容上的電壓超過設計的門檻值時，驅動器內部的泄放保護電路將動作，通過泄放電阻將電容上的能量放掉。注：當泄放功能動作時，必須斷開驅動器所有電源，直到15min后才能進行接線操作！！3.6.8驅動器1、X2：3、4腳(±10V信號)，用于接3.6.9編碼器1、A編碼器：

安裝在變槳電機尾部，用于反饋槳葉角度給控制器。2、B編碼器：

安裝與輪轂大齒輪胖。用于反饋槳葉角度給控制器。若A、B編碼器反饋的角度相差過大（一般大于1°），主控會報錯。A、B編碼器均可控制槳葉，一般默認用A編碼器。當A編碼器故障時，程序會自動切換為B編碼器，繼續(xù)完成槳葉控制。也可人為選擇編碼器。3.6.9編碼器1、A編碼器：2、B編碼器：3.6.10浪涌保護器1、1R1：并接于400VAC；2、2R1：并接于230VAC。3.6.10浪涌保護器1、1R1：并接于400VAC；2、3.6.11變槳電機額定功率：6.3kW額定轉矩：30Nm額定轉速：2000rpm最大轉矩：90Nm額定電壓：250V額定電流：31A制動轉矩：100Nm絕緣等級：F防護等級：IP54散熱方式：風冷變槳電機采用直流電機或永磁電機，變槳速率由變槳電機轉速調節(jié)。采用直流電機調速的變槳控制系統(tǒng)，有啟動力矩大，調速平滑，過載力矩大,控制簡單等特點。3.6.11變槳電機額定功率：6.3kW變槳電機采用直流電3.6.12控制器目前東汽1.5MW變槳中控制器上輸入輸出信號有：DI：充電狀態(tài)、電池電壓OK、限位開關、電機風扇、驅動器OK、充電器狀態(tài)、電機超溫過流、充電回路故障等信號；DO：電機松閘、驅動器使能、充電

信號；AI：電機電流、電機溫度、輪轂溫度；AO：變槳速度。3.6.12控制器目前東汽1.5MW變槳中控制器上輸入3.6.13備用電源風力發(fā)電變槳系統(tǒng)專用電池浮充期待壽命：25℃時6年；20℃時10年3.6.13備用電源風力發(fā)電變槳系統(tǒng)專用電池3.6.13備用電源額定容量9.6F6個16V標準模組串聯(lián)成額定電壓90V浮沖電壓97.2V2.7V/單體過壓保護范圍15.6V-16.2V之間16V標準模組等效串聯(lián)內阻(DC)120(Max.)m?額定電流30A靜態(tài)電流≤55@97.2VmA充電電流3～5A環(huán)境溫度-40~65℃存儲于-40~70℃環(huán)境濕度0~95%存儲于0~100%重量8kg長290

mm寬105mm高270

mm3.6.13備用電源額定容量9.6F3.6.14其他部分1、開關電源：230VAC轉換為24VDC；2、輪轂照明：滑環(huán)給的230VAC直接供電；3、1F2：熔斷器，防止電池電流過大燒毀電機；4、1P1：檢測電機電流；5、1F1：熱繼電器，電流大于22A斷開，保護電機；6、1G1：整流橋，運用橋式逆變電路，將交流轉化為直流；7、3V2：二極管，防止反向電壓；8、壓敏電阻：暫定為泄能功能；9、電解電容：沈鼓變槳中與整流橋一起替代原東汽變槳軸控柜中的變壓器。3.6.14其他部分1、開關電源：230VAC轉換為24V4、與其它產(chǎn)品比較定位精度4.1變槳振動情況4.2響應速度4.3系統(tǒng)兼容性4.44、與其它產(chǎn)品比較定位精度4.1變槳振動情況4.2響應速度44.1定位精度經(jīng)實驗測試，本項目能達到0.005°的角度定位和控制精度，而現(xiàn)有技術只能達到0.02°的定位和控制精度，本項目在該項指標方面大大優(yōu)于國內外同類技術。4.1定位精度經(jīng)實驗測試，本項目能達到0.005°4.2變槳振動情況

國內外現(xiàn)有技術的變槳距控制系統(tǒng)，其電機設定速度在-3°/s～7°/s的情況下，電機空載時振動比較大，控制曲線不夠平滑。經(jīng)實驗測試，采用本項目的變槳距控制系統(tǒng)的電機振動較小，控制曲線比較平滑。在設定速度正轉大于8°/s，反轉大于3°/s情況下兩者控制相差不大，電機都無明顯振動且控制曲線非常平滑。4.2變槳振動情況國內外現(xiàn)有技術的變槳距控制系統(tǒng)4.3響應速度本項目設計了更科學的算法，其算法決定了不需在軟件上進行延遲處理，有效減小了系統(tǒng)的延遲時間，提高了響應速度。同時，結合模糊PID控制技術，對系統(tǒng)算法進行優(yōu)化。經(jīng)測算，本項目比國內外同類技術在響應速度方面提高了2-3倍。4.3響應速度本項目設計了更科學的算法，其算法決定4.4系統(tǒng)兼容性本項目：1）支持多種通訊協(xié)議和現(xiàn)場總線:RS485、TCP/IP、PROFI-BUS、CANopen、DeviceNet、Modbus等；2）支持多種語言及混合語言編程：IEC61131-3、C/C++、JAVA；3）支持全面的互聯(lián)網(wǎng)應用：HTTP、SMTP、POP3、FTP等。而國內外同類技術僅能支持少量的通訊協(xié)議和一、兩種語言編程，本項目在系統(tǒng)兼容性方面明顯優(yōu)于國內外同類技術。國外：

國內外同類技術需要定制，貨期長，服務不便。4.4系統(tǒng)兼容性本項目：國外：5變槳系統(tǒng)故障判斷變槳系統(tǒng)故障可分為以下幾種: 1變槳電機故障 2變槳電池故障 3驅動器故障 4變槳通信故障 5葉片位置比較故障 6主電源故障 7變槳位置傳感器故障 8收槳超時故障

注意：一旦發(fā)現(xiàn)變槳故障，請注意收集保存故障現(xiàn)象，保護現(xiàn)場。比如主控上報警信息，變槳部件燒毀后的現(xiàn)場保護（最好先拍照，再查原因）。5變槳系統(tǒng)故障判斷變槳系統(tǒng)故障可分為以下幾種:注意：一旦發(fā)5變槳系統(tǒng)故障判斷前提：1）、機艙人員斷開變槳系統(tǒng)400VAC、變槳UPS（230VAC）供電；2）、變槳柜內柜外所有開關均已合上；3）、變槳使能已打開；4）、主控上維護開關已打開或機艙屏上設置為手動變槳?，F(xiàn)象：

變槳系統(tǒng)送電（230VAC、400VAC），3只槳葉立即收槳。案例1：5變槳系統(tǒng)故障判斷前提：案例1：5變槳系統(tǒng)故障判斷最終查明原因：分析方法：

機艙人員無意中將超速開關打開了。變槳收到超速信號后，立即收槳至90°。

1）、檢查電池開關是否關閉；2）、若電池開關本已打開，檢查是否激活了快速收槳；3）、若電池開關本已關閉，則檢查主控是否給出超速信號（低電平

為超速）；4）、若未激活快速收槳，也未激活超速信號，則用萬用表測量控制

器AO信號，若輸出電壓較大，則控制器輸出異常，可能是控制

器本身問題。案例1：5變槳系統(tǒng)故障判斷最終查明原因：分析方法：機艙人員無5變槳系統(tǒng)故障判斷前提：1）、變槳系統(tǒng)原本一起正常，可正常發(fā)電；2）、只更換過控制器；3）、變槳系統(tǒng)供電正常，所有24V控制信號正?！，F(xiàn)象：

變槳控制器（L+B）上電（2F6）,變槳供電回路斷路器跳閘。案例2：5變槳系統(tǒng)故障判斷前提：案例2：5變槳系統(tǒng)故障判斷最終查明原因：分析方法：

更換控制器過程中，因用力不當將控制器一高電平信號線的外皮壓破，使信號線銅絲與機殼短路。

1）、首先明確控制器上無強電；2）、斷路器跳閘先檢查是否短路；3）、因只更換過控制器，檢查是否接線錯誤；4）、若接線無誤，按照電氣原理圖檢查跳閘斷路器所在線路。案例2：5變槳系統(tǒng)故障判斷最終查明原因：分析方法：更換控制器5變槳系統(tǒng)故障判斷前提：1）、變槳系統(tǒng)供電正常；2）、經(jīng)過滑環(huán)的控制信號正?！，F(xiàn)象：

維護人員進入輪轂調試，手動變槳時變槳速度過大，變槳方向

錯誤。案例3：5變槳系統(tǒng)故障判斷前提：案例3：5變槳系統(tǒng)故障判斷最終查明原因：分析方法：A編碼器線上的航插引腳接錯。

1）、首先檢查編碼器線路是否正常；2）、若編碼器線路正常，用萬用表檢查控制器輸出電壓（AO信號）；3）、若控制器輸出電壓正常，檢查驅動器輸出電壓或觀察驅動器上轉速顯示是否正常（若有轉速信息）。案例3：5變槳系統(tǒng)故障判斷最終查明原因：分析方法：A編碼器線日期：2011-08-25ThankYou!日期：2011-08-25ThankYou!踏實，奮斗，堅持，專業(yè)，努力成就未來。11月-2211月-22Saturday,November5,2022弄虛作假要不得，踏實肯干第一名。01:16:3501:16:3501:1611/5/20221:16:35AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。11月-2201:16:3501:16Nov-2205-Nov-22重于泰山，輕于鴻毛。01:16:3501:16:3501:16Saturday,November5,2022不可麻痹大意，要防微杜漸。11月-2211月-2201:16:3501:16:35November5,2022加強自身建設，增強個人的休養(yǎng)。2022年11月5日1:16上午11月-2211月-22追求卓越，讓自己更好，向上而生。05十一月20221:16:35上午01:16:3511月-22嚴格把控質量關，讓生產(chǎn)更加有保障。十一月221:16上午11月-2201:16November5,2022重規(guī)矩，嚴要求，少危險。2022/11/51:16:3501:16:3505November2022好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。1:16:35上午1:16上午01:16:3511月-22每天都是美好的一天，新的一天開啟。11月-2211月-2201:1601:16:3501:16:35Nov-22務實，奮斗，成就，成功。2022/11/51:16:35Saturday,November5,2022抓住每一次機會不能輕易流失，這樣我們才能真正強大。11月-222022/11/51:16:3511月-22謝謝大家！踏實，奮斗，堅持，專業(yè)，努力成就未來。11月-2211月-268變槳系統(tǒng)介紹主講人：Shakar日期：2012-02-07變槳系統(tǒng)介紹主講人：Shakar日期：2012-02-變槳系統(tǒng)1、概述2、變槳原理3、系統(tǒng)功能4、與其它產(chǎn)品比較5、變槳系統(tǒng)故障判斷PitchSystem變槳系統(tǒng)1、概述2、變槳原理3、系統(tǒng)功能4、與其它產(chǎn)品比較51、概述風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構1.1變槳系統(tǒng)結構1.2變槳系統(tǒng)分類1.31、概述風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構1.1變槳系統(tǒng)結構1.2變槳系統(tǒng)1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風機葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風車技術，大約是3m/s的速度，便可以開始發(fā)電。1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構把風的動能轉變成機1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構雙饋異步風力發(fā)電機直驅式風力發(fā)電機1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構雙饋異步風力發(fā)電機直驅式風力發(fā)電1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結槳系統(tǒng)所在位置1.葉片2.輪轂3.變槳系統(tǒng)4.發(fā)電機轉子5.發(fā)電機定子6.偏航電機7.風速儀、風向標8.基座9.塔筒10.提升機Vensys直驅風機1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構1872461.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構雙饋風機1.1風力發(fā)電系統(tǒng)總體結構雙饋風機1.2變槳系統(tǒng)結構變槳系統(tǒng)的工作模式：A)正常工作模式B)正常停機模式C)緊急模式1.2變槳系統(tǒng)結構變槳系統(tǒng)的工作模式：1.2變槳系統(tǒng)結構變槳是指讓風機的槳葉自動旋轉到主控制器設定的角度，以控制葉片的迎風角始終保持在最佳位置，從而更好地利用風能。

變槳距系統(tǒng)接收主控發(fā)來的控制指令，通過控制算法輸出一個電壓形式的速度值，這個值通過伺服驅動器驅動電機運轉以帶動槳葉。同時，變槳控制器對備用電源進行管理，以保證緊急情況下能快速收槳。1.2變槳系統(tǒng)結構變槳是指讓風機的槳葉自動旋1.2變槳系統(tǒng)結構變槳控制系統(tǒng)實現(xiàn)風力發(fā)電機組的變槳控制，在額定功率以上通過控制葉片槳距角使輸出功率保持在額定狀態(tài)。每個葉片的變槳控制柜，都配備一套備用電源，儲備的能量，在保證變槳控制柜內部電路正常工作的前提下，足以使葉片從0°順槳到90°。當來自滑環(huán)的電網(wǎng)電壓掉電時，備用電源直接給變槳控制系統(tǒng)供電，仍可保證短期內整套變槳電控系統(tǒng)正常工作，實現(xiàn)低電壓穿越（LVRT）功能。1.2變槳系統(tǒng)結構變槳控制系統(tǒng)實現(xiàn)風力發(fā)電機1.3變槳系統(tǒng)分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.2按執(zhí)行機構動力形式分類1.3.3按驅動器輸出電壓類型分類1.3變槳系統(tǒng)分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.2按執(zhí)行1.3.1按柜體數(shù)量分類變槳系統(tǒng)結構有很多種，有7柜式、6柜式、4柜式、3柜式。但都包括：1、驅動柜（7柜式多一個中控柜）2、電池柜3、變槳電機4、編碼器5、限位開關6、減速機7、潤滑泵1.3.1按柜體數(shù)量分類變槳系統(tǒng)結構有很多種，有7柜式、61.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.2按執(zhí)行機構動力形式分類電動變槳液壓變槳1.3.2按執(zhí)行機構動力形式分類電動變槳1.

電動變槳電動變槳距系統(tǒng)（ElectricPitchControlSystem）一般包括變槳距伺服電機、控制器、電機驅動器、UPS、減速箱、傳感器等。圖中只畫出了一個槳葉的變槳距執(zhí)行機構，其它兩個槳葉與此完全相同。每個槳葉分別采用一個帶位移反饋的伺服電機進行單獨調節(jié)，位移傳感器采用光電編碼器，安裝在電動機輸出軸上，采集電機轉動角度。

電動變槳距系統(tǒng)電機執(zhí)行機構原理圖：電動變槳電動變槳距系統(tǒng)（Ele

液壓變槳液壓變槳距系統(tǒng)（HydraulicPitchControlSystem）主要由推動桿、支撐桿、導套、防轉裝置、同步盤、短轉軸、連桿、長轉軸、偏心盤、槳葉法蘭等部件組成。各部分作用如下:推動桿:傳遞動力，把機艙內液壓缸的推力傳遞到同步盤上;支撐桿:是推動桿輪毅端徑向支撐部件;導套:與支撐桿形成軸向運動副，限制支撐桿的徑向運動;同步盤:把推動桿的軸向力進行分解，形成推動三片槳葉轉動的動力;防轉裝置:防止同步盤在周向分力作用下轉動，使其與輪毅同步轉動。其中同步盤、短轉軸、連桿、長轉軸、偏心盤組成了曲柄滑塊機構，將推動桿的直線運動轉變成偏心盤的圓周運動。該機構的工作過程如下:

控制系統(tǒng)根據(jù)當前風速，以一定的算法給出槳葉的槳距角信號，液壓系統(tǒng)根據(jù)控制指令驅動液壓缸，液壓缸帶動推動桿、同步盤運動，同步盤通過短轉軸、連桿、長轉軸推動偏心盤轉動，偏心盤帶動槳葉進行變距。液壓變槳液壓變槳距系統(tǒng)（Hyd

液壓變槳國內傳統(tǒng)的風力發(fā)電機組液壓變槳距執(zhí)行機構均采用曲柄連桿機構的方式，液壓站和液壓油缸放在機艙內，通過一套曲柄連桿機構同步推動三片槳葉旋轉，這種方案的變距力有限，而且不能對槳葉獨立控制，已不能滿足兆瓦級風力發(fā)電機組的要求。在對國內進口風電機組液壓變槳距機構進行調研的基礎上，設計了獨立液壓變槳距機構。國外先進風力發(fā)電機組一般都采用獨立液壓變槳執(zhí)行機構的方式，如圖所示。槳葉由油缸驅動，油缸安裝于輪轂內，液壓油通過液壓滑環(huán)進入輪轂。圖中，1為輪轂殼，2為偏心塊，3為活塞桿，4為槳葉，5為回轉支撐，6為油缸，7為油缸座，8為閥塊，9為內壓板。該機構的工作過程如下：主控系統(tǒng)根據(jù)檢測到的功率，以一定的算法給出槳距角參考信號，通過電滑環(huán)送給輪轂控制器，輪轂控制器根據(jù)主控指令驅動伺服比例閥使油缸活塞桿達到指定位置，偏心塊將液壓缸活塞桿的直線運動轉變成使槳葉旋轉的圓周運動，從而實現(xiàn)對槳距角的控制。由于風電機組的每個槳葉都由一套獨立的液壓伺服系統(tǒng)驅動，一個槳葉出現(xiàn)故障時，其他兩個槳葉仍能正常工作，增加了系統(tǒng)的安全性。這種執(zhí)行機構尤其適用于大型風力發(fā)電機組。液壓變槳國內傳統(tǒng)的風力發(fā)電機組液壓變

液壓變槳項目電動變槳液壓變槳結構結構復雜，冗余性好。由電動機、控制模塊、蓄電池與執(zhí)行機構減速器、齒輪等組成。液壓變槳結構簡單，由動力源液壓泵站、控制模塊、蓄能器與執(zhí)行機構油缸等組成。槳距調節(jié)基本無差別。電路的響應速度比油路略快。電動變槳技術成熟，數(shù)控驅動容易，控制簡單?；緹o差別。油缸的執(zhí)行（動作）速度比齒輪略快，響應頻率快扭距大。液壓控制較為困難，因為各位置的的速度和加速度都不同。緊急情況下的保護功能基本無差別。功能基本無差別。低溫下，蓄電池儲存的能量降較大。低溫下，蓄能器儲存的能量降較小。蓄電池儲存的能量不容易實現(xiàn)監(jiān)控。蓄能器儲存的能量通過壓力容易實現(xiàn)監(jiān)控。使用壽命主要損耗件蓄電池的使用使命大約3年液壓變槳結構簡單，元器件壽命較長。主要損耗件蓄能器的使用使命大約6年外部配套需求占用空間相對較大。輪轂、軸承可相對較小。需對齒輪進行集中潤滑。無需對齒輪進行潤滑，減少集中潤滑的潤滑點。環(huán)境清潔機艙及輪轂內部清潔。容易存在漏油，造成機艙及輪轂內部油污。維護電動變槳漏電，需漏電保護。電機碳刷（永磁無刷直流電機除外）、蓄電池需定期維護。液壓變槳漏油，液壓油要求清潔度高。需定期對液壓油、濾清器進行更換。代表廠商GE、Nordex、Suzlon、Repower和金風、華銳、東汽等。Vestas、Gamesa、Acciona和Dewind、三菱重工、上海電氣等。液壓變槳項目電動變槳液壓變槳結構結構復雜，冗1.3.3按驅動器輸出電流類型分項目直流變槳交流變槳電機直流電機的價格貴，而且有電刷，維護不方便。交流電機體積小，效率高，價格也比直流電機便宜。維護3MW機組的變槳電機功率約在8kW～10kW，若用直流電機，體積龐大，安裝非常不變，如果電機燒了，要換電機，一個人是抱不動了，輪轂空間又小，維護工作量很大。大型機組采用異步電機，又輕又苗條，問題相對要小了。安全性直流伺服壞了，直流電機能實現(xiàn)順槳。最后一個安全環(huán)節(jié)，直流更勝一籌。在國外5MW機組上，電動變槳多采用直流方案。交流伺服如果壞了，機組就無法順槳了。1.3.3按驅動器輸出電流類型分項目直流變槳交流變槳電機直2變槳原理原理簡介2.1智能變槳2.22變槳原理原理簡介2.1智能變槳2.22.1原理簡介2.1原理簡介2.2智能變槳目前全球僅有美國的Moog和西班牙MLS兩家系統(tǒng)集成商提供智能變槳距控制系統(tǒng)的解決方案。智能變槳距技術對大功率、海上型風機實施控制是未來風機的發(fā)展趨勢，國際國內市場需求十分迫切：1、大型風機疲勞載荷是傳統(tǒng)旋轉機械的幾十倍，特別是海上型大型風力發(fā)電機組需要通過控制系統(tǒng)補償才能獲得較長的有效生命周期；2、大型風力機組只能通過智能控制補償達到機組設計目標，并通過有效保護來彌補由此帶來的安全隱患。2.2智能變槳目前全球僅有美國的Moog和西班牙M2.2智能變槳1、葉片上的載荷，主要是葉根處的載荷情況；2、輪轂上的載荷；3、塔架上的載荷，主要是塔頂和塔基的載荷情況等。作用在風力發(fā)電機上的載荷按照載荷的來源可以大致分為：1、空氣動力載荷：這是與風輪轉速，平均風速，湍流強度，葉片輪廓和空氣

密度等有關的載荷；2、重力載荷：這是由于風力發(fā)電機組相關的重力引起的載荷；3、慣性載荷：包括離心力和科氏力等；4、工作載荷：這是來源于風力發(fā)電機組的操作和控制的載荷；5、其他載荷：安裝位置的特殊條件等帶來的載荷，如波浪載荷和結冰載荷。按照風力發(fā)電機的部位來分，一般關注以下載荷：以上三部位的載荷是設計階段和風機運行過程中所要關注的基本載荷，其他部位的載荷可以由這些基本載荷推算出來。2.2智能變槳1、葉片上的載荷，主要是葉根處的載荷情況；3、系統(tǒng)功能3.1通信3.2槳葉定位3.3備用電源管理3.4保護3.5變槳調試3.6部分關鍵器件介紹3、系統(tǒng)功能3.1通信3.2槳葉定位3.3備用電源管理3.1通信根據(jù)客戶需求，可為客戶提供多種通訊方式和現(xiàn)場總線解決方案:RS485、TCP/IP、PROFI-BUS、CANopen、DivceNet、Modbus等。公司變槳產(chǎn)品中已使用2種通信方式。1RS4852CANOpen3.1通信根據(jù)客戶需求，可為客戶提供多種通訊方式和3.2槳葉定位本部分用于實現(xiàn)主控的控制指令，即槳葉位置。有2種控制方式：速度環(huán)控制、位置環(huán)控制。

L+B控制器定位精度可達0.03°，Bachmann控制器定位精度可達0.005°。3.2槳葉定位本部分用于實現(xiàn)主控的控制指令，即槳葉3.3備用電源管理在風力發(fā)電機組的運行過程中，備用電源起著至關重要的作用。當安全鏈斷開、通信異常、風速過大或電網(wǎng)掉電等緊急情況下，備用電源用于將槳葉收回92°，直至撞限位開關，以避免風機倒塌，保證風機安全。備用電源管理主要有2大功能：1、充電測試：當調試變槳時，可手動按下充電測試按鈕，變槳控制器將對3支槳葉的備用電源進行一次充電，從第一個備用電源開始到第三個備用電源結束，時間間隔1s。當?shù)谌齻€電源充電完成后回到第一個電源進行正常充電。2、正常充電：對變槳備用電源進行循環(huán)充電，時間間隔15m。3.3備用電源管理在風力發(fā)電機組的運行過程中，備用3.4保護安全鏈上包含如下信號：1、軸控柜1230VAC供電（1F4）；2、軸控柜2230VAC供電（1F5）；3、軸控柜3230VAC供電（1F6）；4、油泵230VAC供電（1F7）；5、200VDC剎車電源1（3F4）；6、200VDC剎車電源2（3F5）；7、200VDC剎車電源3（3F6）；8、充電器230VAC供電（5F1、5F2）；9、驅動器1故障信號（驅動器1X2：23、24；軸控柜1：1F2、2F5）；10、驅動器2故障信號（驅動器2X2：23、24；軸控柜2：1F2、2F5）；11、驅動器3故障信號（驅動器3X2：23、24；軸控柜3：1F2、2F5）；3.4保護安全鏈上包含如下信號：1、軸控柜13.4保護1超速收槳

當變槳控制器收到超速信號后，已設定的最大速度收槳至90°。2緊急收槳

安全鏈斷開、通信失敗或電網(wǎng)掉電等緊急情況下，用備用電源收槳至92°。3狀態(tài)監(jiān)測

主要用于監(jiān)測變槳系統(tǒng)各個部分運行狀態(tài)，并將狀態(tài)信息發(fā)送給主控系統(tǒng)。3.4保護1超速收槳2緊急收槳3狀態(tài)監(jiān)測3.5變槳調試3.5.1參數(shù)管理3.5.2編碼器管理3.5.3手動變槳3.5.4槳葉校準

3.5.5低電壓穿越（LVRT）3.5變槳調試3.5.1參數(shù)管理3.5.2編碼器管理3.5.1參數(shù)管理通過上位機調試軟件，客戶可以對變槳系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)和槳葉參數(shù)進行讀寫操作。比如修改電機正反轉最大速度、編碼器參數(shù)、齒輪箱變比、大小齒輪齒數(shù)、槳葉最大誤差范圍、最大加速度、通信波特率及其校準方式、數(shù)據(jù)位、停止位等信息。3.5.1參數(shù)管理通過上位機調試軟件，客戶可以對變3.5.2編碼器管理在調試情況下，完成A、B編碼器切換功能。在變槳系統(tǒng)自主運行情況下，系統(tǒng)默認激活A編碼器，當A編碼器出現(xiàn)故障時，將自動切換成B編碼器進行控制，以完成槳葉順槳，保證風機安全。同時，A、B編碼器所測得的風機槳葉角度應保持一致。若二者相差一定角度，主控上將報“槳角不一致錯誤”。3.5.2編碼器管理在調試情況下，完成A、B編碼器3.5.3手動變槳正向慢轉循環(huán)變槳正向快轉反向慢轉單向變槳反向快轉手動變槳3.5.3手動變槳正向慢轉循環(huán)變槳正向快轉反向慢轉單向變槳3.5.4槳葉校準當風機吊裝完成后，要對槳葉角度進行校準，校準后風機方能運行發(fā)電。校準有0°或92°校準2種?？赏ㄟ^上位機調試軟件或控制器自帶的屏來完成校準功能。若通過程序進行校準，則可將槳葉校準為任意角度值。3.5.4槳葉校準當風機吊裝完成后，要對槳葉角度進3.5.5低電壓穿越（LVRT）低電壓穿越（LVRT）：當電網(wǎng)故障或擾動引起風電場并網(wǎng)點的電壓跌落時，在電壓跌落的范圍內，風電機組能夠不間斷并網(wǎng)運行。基本要求：對于風電裝機容量占其他電源總容量比例大于5%的?。▍^(qū)域）級電網(wǎng)，該電網(wǎng)區(qū)域內運行的風電場應具有低電壓穿越能力。

a)風電場內的風電機組具有在并網(wǎng)點電壓跌至20%額定電壓時能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行625ms的能力；

b)風電場并網(wǎng)點電壓在發(fā)生跌落后2s內能夠恢復到額定電壓的90%時，風電場內的風電機組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。3.5.5低電壓穿越（LVRT）低電壓穿越（LVR3.5.5低電壓穿越（LVRT）實驗室中EON測試：將400V電源開關斷開時間低于3秒鐘，此時變槳系統(tǒng)繼續(xù)變槳不受影響；如果400V電源斷開時間超過3秒鐘，系統(tǒng)會停止變槳。斷開400V電源開關時間變槳運行情況993ms保持原狀1986ms保持原狀2780ms保持原狀2995ms保持原狀3000ms保持原狀3008ms電機減速至停止轉動，不抱閘3600ms電機減速至停止轉動，不抱閘3.5.5低電壓穿越（LVRT）實驗室中EON測試3.6部分關鍵器件介紹

充電器電壓監(jiān)測器電池收槳部分串講

溫度傳感器

加熱器

風扇

變壓器

驅動器

編碼器浪涌保護器

變槳電機

控制器

備用電源

其他部分3.6部分關鍵器件介紹充電器3.6.1充電器風場經(jīng)常使用的充電器有雷奧、北京亞安及LUST的充電器AC500。3個品牌的充電器功能大同小異。

充電器內部有2個繼電器。充電器用于給備用電源充電，以保證備用電源在任何情況下皆有足夠的電壓來完成快速收槳。同時，充電器還可監(jiān)視電池柜內的溫度。

充電功能：1、充電測試；2、循環(huán)充電。亞安充電器部分參數(shù)：輸入額定電壓：230VAC；輸入電壓范圍：184～276VAC；輸入電流：<4.5A；橫流充電電流：1.08A±2%；3.6.1充電器風場經(jīng)常使用的充電器有雷奧3.6.2電壓監(jiān)測器1、1A2：用于監(jiān)視電池電壓（216VDC）是否正常；2、4U1：用于監(jiān)測電網(wǎng)電壓（400VAC）是否正常。3.6.2電壓監(jiān)測器1、1A2：用于監(jiān)視電池電壓（216V3.6.3電池收槳部分1、3K3、3K4互鎖，正常情況下3K4線包有電，電池收槳時3K3線包有電，撞限位開關后3K3、3K4均不帶電；2、G3是主控控制電池收槳；3、G5是主控給出的旁路極限開關；4、3K2由變槳控制器程序控制電機剎車；5、4K2（斷電延時繼電器）用于低電壓穿越（E-ON）功能。3.6.3電池收槳部分1、3K3、3K4互鎖，正常情況下33.6.4溫度傳感器1、輪轂溫度傳感器；2、電池柜溫度傳感器；3、電機自帶溫度傳感器；3.6.4溫度傳感器1、輪轂溫度傳感器；2、電池柜溫度傳感3.6.5加熱器1、電池柜中的加熱器；2、電機自帶加熱器；3、中控柜中的加熱器。3.6.5加熱器1、電池柜中的加熱器；3.6.6風扇主要是電機自帶風扇。一般情況下電機溫度超過75℃時風扇啟動，溫度低于55℃時風扇停止。3.6.6風扇主要是電機自帶風扇。一般情況3.6.7變壓器1、中控柜中的變壓器（3G2）：

主要將400VAC轉換為200VDC作為剎車電源。2、軸控柜中的變壓器（1T1）：主要是將400VAC轉換為275VAC供給驅動器完成正

常的控制功能。3.6.7變壓器1、中控柜中的變壓器（3G2）：2、軸控柜3.6.8驅動器輸入電源：3Φ×400VAC±15%，50/60Hz額定電流：40A額定溫升：<20K最大電流：90A超載時間：10s連續(xù)工作時間：＞5000hour控制電源：24VDC±10%輸入差分信號：-10V~10V反饋方式：旋轉變壓器和測速發(fā)電機故障保護：過壓、過流、過載保護，電源緩沖保護，電機超溫報警通信方式：RS485、CanOpen3.6.8驅動器輸入電源：3Φ×400VAC±15%，53.6.8驅動器1、X2：3、4腳(±10V信號)，用于接受變槳PLC速度指令；2、X2：10腳，是驅動器使能信號，由變槳PLC控制；3、2R1：泄放電阻。當驅動器進行剎車制動時，電機處于發(fā)電狀態(tài)，會向驅動器直流功率母線上并接的電容回饋電能。如果回饋的電能導致電容上的電壓超過設計的門檻值時，驅動器內部的泄放保護電路將動作，通過泄放電阻將電容上的能量放掉。注：當泄放功能動作時，必須斷開驅動器所有電源，直到15min后才能進行接線操作??！3.6.8驅動器1、X2：3、4腳(±10V信號)，用于接3.6.9編碼器1、A編碼器：

安裝在變槳電機尾部，用于反饋槳葉角度給控制器。2、B編碼器：

安裝與輪轂大齒輪胖。用于反饋槳葉角度給控制器。若A、B編碼器反饋的角度相差過大（一般大于1°），主控會報錯。A、B編碼器均可控制槳葉，一般默認用A編碼器。當A編碼器故障時，程序會自動切換為B編碼器，繼續(xù)完成槳葉控制。也可人為選擇編碼器。3.6.9編碼器1、A編碼器：2、B編碼器：3.6.10浪涌保護器1、1R1：并接于400VAC；2、2R1：并接于230VAC。3.6.10浪涌保護器1、1R1：并接于400VAC；2、3.6.11變槳電機額定功率：6.3kW額定轉矩：30Nm額定轉速：2000rpm最大轉矩：90Nm額定電壓：250V額定電流：31A制動轉矩：100Nm絕緣等級：F防護等級：IP54散熱方式：風冷變槳電機采用直流電機或永磁電機，變槳速率由變槳電機轉速調節(jié)。采用直流電機調速的變槳控制系統(tǒng)，有啟動力矩大，調速平滑，過載力矩大,控制簡單等特點。3.6.11變槳電機額定功率：6.3kW變槳電機采用直流電3.6.12控制器目前東汽1.5MW變槳中控制器上輸入輸出信號有：DI：充電狀態(tài)、電池電壓OK、限位開關、電機風扇、驅動器OK、充電器狀態(tài)、電機超溫過流、充電回路故障等信號；DO：電機松閘、驅動器使能、充電

信號；AI：電機電流、電機溫度、輪轂溫度；AO：變槳速度。3.6.12控制器目前東汽1.5MW變槳中控制器上輸入3.6.13備用電源風力發(fā)電變槳系統(tǒng)專用電池浮充期待壽命：25℃時6年；20℃時10年3.6.13備用電源風力發(fā)電變槳系統(tǒng)專用電池3.6.13備用電源額定容量9.6F6個16V標準模組串聯(lián)成額定電壓90V浮沖電壓97.2V2.7V/單體過壓保護范圍15.6V-16.2V之間16V標準模組等效串聯(lián)內阻(DC)120(Max.)m?額定電流30A靜態(tài)電流≤55@97.2VmA充電電流3～5A環(huán)境溫度-40~65℃存儲于-40~70℃環(huán)境濕度0~95%存儲于0~100%重量8kg長290

mm寬105mm高270

mm3.6.13備用電源額定容量9.6F3.6.14其他部分1、開關電源：230VAC轉換為24VDC；2、輪轂照明：滑環(huán)給的230VAC直接供電；3、1F2：熔斷器，防止電池電流過大燒毀電機；4、1P1：檢測電機電流；5、1F1：熱繼電器，電流大于22A斷開，保護電機；6、1G1：整流橋，運用橋式逆變電路，將交流轉化為直流；7、3V2：二極管，防止反向電壓；8、壓敏電阻：暫定為泄能功能；9、電解電容：沈鼓變槳中與整流橋一起替代原東汽變槳軸控柜中的變壓器。3.6.14其他部分1、開關電源：230VAC轉換為24V4、與其它產(chǎn)品比較定位精度4.1變槳振動情況4.2響應速度4.3系統(tǒng)兼容性4.44、與其它產(chǎn)品比較定位精度4.1變槳振動情況4.2響應速度44.1定位精度經(jīng)實驗測試，本項目能達到0.005°的角度定位和控制精度，而現(xiàn)有技術只能達到0.02°的定位和控制精度，本項目在該項指標方面大大優(yōu)于國內外同類技術。4.1定位精度經(jīng)實驗測試，本項目能達到0.005°4.2變槳振動情況

國內外現(xiàn)有技術的變槳距控制系統(tǒng)，其電機設定速度在-3°/s～7°/s的情況下，電機空載時振動比較大，控制曲線不夠平滑。經(jīng)實驗測試，采用本項目的變槳距控制系統(tǒng)的電機振動較小，控制曲線比較平滑。在設定速度正轉大于8°/s，反轉大于3°/s情況下兩者控制相差不大，電機都無明顯振動且控制曲線非常平滑。4.2變槳振動情況國內外現(xiàn)有技術的變槳距控制系統(tǒng)4.3響應速度本項目設計了更科學的算法，其算法決定了不需在軟件上進行延遲處理，有效