華銳MW風力發(fā)電機組培訓電氣部分

*1概述*2主要內(nèi)容電控部分主要由以下幾個方面組成：Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other*3Control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，再學習PWM軟件的使用。*4Control－通訊回路*5Control－通訊回路*6Control－控制面板優(yōu)點只有一個接口 位于控制柜NCC310柜門 連接到主站PLC

位于控制柜TBC100柜門 連接到塔基PLC不需要額外的操作軟件簡單、使用、可靠*7Control－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*8Control－控制面板可以查看的參數(shù)信息風機所處的狀態(tài)例如：運行、停機、故障查看即時的故障信息例如：故障代碼、簡單描述各個設備的即時參數(shù)例如：溫度、電壓、角度各個設備所處的狀態(tài)例如：啟動、停止信息的記錄例如：發(fā)電量、發(fā)電時間、耗電量*9Control－控制面板*10Control－菜單內(nèi)容*11Control－WPM遠程程的的WPM操作作有有Server、Local組成成Server用于于整整個個風風場場的的管管理理Local用于于單單個個風風機機的的管管理理其操操作作方方法法和和使使用用控控制制面面板板基基本本一一致致control*12主程程序序界界面面*13群操操作作*14風機機狀狀態(tài)態(tài)發(fā)電電狀狀態(tài)態(tài)不在在線線狀狀態(tài)態(tài)故障障狀狀態(tài)態(tài)*15查看看某某臺臺風風機機的的詳詳細細信信息息單擊擊主主界界面面內(nèi)內(nèi)某某臺臺風風機機即即可可*16某臺臺風風機機主主界界面面*17命令令欄欄詳詳細細信信息息*18實時時數(shù)數(shù)據(jù)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*19Spe.Con發(fā)電機檢測速度Spe.Rot輪轂檢測速度速度度*20變槳槳Ihub１ＨＨubTor變槳槳１１電電機機力力矩矩Ihub２ＨＨubTor變槳槳２２電電機機力力矩矩Ihub３ＨＨubTor變槳槳３３電電機機力力矩矩HubPos001葉片片1角度度HubPos002葉片片2角度度HubPos003葉片片3角度度*21溫度度*22歷史史數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)-故障障*23歷史史數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)-故障障*24歷史史數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)-總計計數(shù)數(shù)器器*25歷史史數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)-功率率曲曲線線風頻頻發(fā)電電量量*26工作作概概況況SL1500風力力發(fā)發(fā)電電機機組組目目前前使使用用的的是是超超聲聲波波風風速速風風向向測測試試儀儀。。風速速儀儀可可以以測測量量風風速速、、風風向向、、和和外外界界溫溫度度。。通過過防防雷雷模模塊塊、、串串行行通通訊訊數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線傳傳給給從從站站PLC。通過過對對風風向向的的測測試試，，確確定定風風力力發(fā)發(fā)電電機機組組與與正正風風向向之之間間的的夾夾角角。。通過過對對風風速速的的檢檢測測，，從從而而限限制制風風力力發(fā)發(fā)電電機機組組的的工工作作狀狀態(tài)態(tài)*27工作作概概況況風速速范圍圍0～65m/s風向向范圍圍0～360°°溫度度范圍圍-40～+70°°C加熱熱功功能能*28工作作原原理理風速速和和風風向向的的測測量量測量量結結果果處處理理為為瞬瞬時時風風速速、、5min的平平均均風風速速*29信號號采采集集和和通通訊訊協(xié)協(xié)議議風速速風風向向儀儀與與RS232/RS485轉換換設設備備的的RS485接口口連連接接根據(jù)據(jù)轉轉換換接接口口撥撥碼碼設設置置不不同同，，連連接接方方式式也也不不同同。。PLC與風風速速儀儀間間數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)傳傳輸輸遵遵照照RS232協(xié)議議風速速儀儀信信號號有有RXD＋、、RXD－、、TXD＋、、TXD－、、24V電源源。。6（RXB）53（TXB）47（RXA）24（TXA）1雙工模式（8、9off）6（RXB）4＋57（RXA）1＋2單工模式（8、9on）RS422接口端子風速儀接口端子工作模式單工雙工使用中*30偏航航變變頻頻器器偏航航變變頻頻器器與與從從站站PLC連接接，，PLC通過CAN總線與偏航航變頻器通通訊。偏航變頻器器內(nèi)部有獨獨立的程序序。PLC內(nèi)對偏航變變頻器有設設置程序。。偏航變頻器器需要380VAC，經(jīng)過PLC的程序要求求，控制偏偏航變頻器器動作。*31偏航用變頻頻器為開環(huán)環(huán)系統(tǒng)。硬件上，偏偏航用變頻頻器采用了了一拖多的的控制拓撲撲結構：即即一臺變頻頻器控制四四臺電機。。軟件上，變變槳用變頻頻器采用開開環(huán)控制，，由PLC接受凸輪的的位置反饋饋信號，并并向變頻器器發(fā)出速度度控制指令令、啟動時時間等信息息，從而調(diào)調(diào)節(jié)了偏航航角度。偏航變頻器器*32偏航變頻器器偏航變頻器器存在以下下兩種操作作模式：PLC模式偏航變頻器器在PLC模式下工作作，由PLC經(jīng)過CANopen將相關頻率率和啟動/停止命令傳傳送給偏航航變頻器。。命令信號也也決定了偏偏航的方向向。手動模式手動模式通通過連接手手動控制盒盒連接完成成。在手動動模式下，，偏航變頻頻器通過手手動操作盒盒上的兩個個按鈕控制制。輸入信號F（手動偏航航）：向左左偏航輸入信號R（手動偏航航）：向右右偏航*33手動偏航利用三相380V交流電源和和手動控制制盒即可實實現(xiàn)。*34偏航電機偏航電機的的額定工作作電壓是380VAC，額定功率率2.2kW偏航電機通通過偏航齒齒輪箱與偏偏航大齒圈圈咬合。偏航電機有有溫度控制制開關保護護電機在正正常溫度范范圍內(nèi)工作作。*35偏航電機剎車反饋溫溫度控制制開關*36旋轉編碼器器旋轉編碼器器主要執(zhí)行行兩個任務務第一，檢測測機艙偏航航超出工作作位置。第二，計算算偏航旋轉轉角度。*37偏航系統(tǒng)的的功能是什什么?在安裝時配配合葉輪吊吊裝調(diào)整機艙方方向，最大大限度的吸吸收風能組成風速風向儀儀偏航變頻器器偏航電機旋轉編碼器器工作情況偏航變頻器器與PLC連接，控制制偏航電機機的動作四個偏航電電機統(tǒng)一協(xié)協(xié)調(diào)工作，，達到偏航航目的偏航計數(shù)器器對偏航角角度進行計計算，反饋饋報警信號號左右方向偏偏航極限限限制報警偏航系統(tǒng)*38為什么我們們需要制動動器?應用于以下下情況：過速緊急停機風機進行維維護時為了鎖上葉葉輪鎖Brake－主要功能能*39Brake－傳感器剎車壓力傳傳感器剎車調(diào)整傳傳感器剎車打開反反饋剎車調(diào)整反反饋剎車警告?zhèn)鱾鞲衅鲃x車片磨損損報警*40Oil－原則油冷的目的的是什么?為齒輪箱潤潤滑冷卻齒輪油油組成齒輪箱油冷泵、過過濾器、溫溫度傳感器器油冷風扇工作情況到齒輪箱和和冷卻系統(tǒng)統(tǒng)分兩套回回路由參數(shù)的設設定而決定定油路*41Water為什么要有有水冷系統(tǒng)統(tǒng)？對發(fā)電電機、、變頻頻器、、機柜柜進行行冷卻卻。組成水泵、、溫度度感應應模塊塊沒有風風扇的的冷卻卻器沒有過過濾器器傳感器器：冷冷水溫溫度、、熱水水溫度度、水水壓力力狀況溫度感感應模模塊在在軟件件中不不起作作用*42*43水管分分布*44SL1500中變頻頻器功功能介介紹變頻器器具有有以下下特點點：系統(tǒng)元元件按按20年使用用壽命命設計計。系系統(tǒng)可可在恒恒定的的轉矩矩或功功率下下工作作，突突變轉轉矩和和作用用在機機械部部件上上的合合力被被有效效地減減到最最小，，因此此使用用壽命命更長長。變頻器器可以以通過過控制制柜上上的按按鈕、、PC機或者者自動動控制制系統(tǒng)統(tǒng)來操操作。。當發(fā)發(fā)出啟啟動信信號時時，變變頻器器可在在設定定的速速度范范圍內(nèi)內(nèi)自動動運行行或者者由PLC控制系系統(tǒng)根根據(jù)輸輸入?yún)?shù)控控制變變頻器器自動動運行行。緊湊、、體積積小。。防護等等級為為IP55，有效效的防防塵防防水。。冷卻系系統(tǒng)采采用空空水冷冷冷卻卻方式式。功功率變變頻器器內(nèi)部部通過過位于于柜側側的空空氣－－水換換熱器器進行行冷卻卻。此此外在在功率率變頻頻器內(nèi)內(nèi)有一一套專專門冷冷卻功功率半半導體體的空空氣－－水換換熱器器。有有效散散熱、、防止止變頻頻器溫溫度過過高，，保護護器件件和系系統(tǒng)。。*45Converter*46Converter*47SL1500中變頻頻器功功能介介紹發(fā)電機機用變變頻器器。硬件上上，發(fā)發(fā)電機機用變變頻器器為IGBT整流變變頻器器，SVPWM(空間矢矢量脈脈寬調(diào)調(diào)制)技術。。*48SL1500中變頻頻器功功能介介紹發(fā)電機機側變變頻器器與發(fā)發(fā)電機機轉子子相連連。功率容容量上上，兩兩倍于于網(wǎng)側側變頻頻器。。軟件上上，發(fā)發(fā)電機機側變變頻器器采用用矢量量控制制，接接受來來自發(fā)發(fā)電機機的速速度反反饋并并進行行解藕藕。*49SL1500中變頻頻器功功能介介紹電機側側變頻頻器發(fā)電機機力矩矩控制制功率因因數(shù)調(diào)調(diào)節(jié)發(fā)電機機同步步速度監(jiān)監(jiān)視Crowbar觸發(fā)*50SL1500中變頻器器功能介介紹網(wǎng)側變頻頻器與電電網(wǎng)連接接。*51LSC和GSC的目的電網(wǎng)側變變頻器控制DC母線預充電線路濾波波同步處處理電網(wǎng)監(jiān)視視*52變速恒頻頻發(fā)電機機組具有有以下優(yōu)優(yōu)點：雙饋異步步發(fā)電機機只處理理轉差能能量就可可以控制制電機的的力矩和和無功功功率，降降低了變變頻器的的造價。。變頻器器的最大大容量僅僅為總機機組容量量的1/3左右。在在最大輸輸出功率率時，轉轉子和定定子共發(fā)發(fā)出1.5MW的電能。。轉差頻頻率調(diào)節(jié)節(jié),調(diào)速范圍圍為發(fā)電電機同步步轉速的的33.3％。降低低控制系系統(tǒng)成本本、減少少系統(tǒng)損損耗，提提高效率率。功率因數(shù)數(shù)可調(diào)，，發(fā)電機機組具有有無功功功率控制制能力，，功率因因數(shù)可恒恒為1。根據(jù)需需要，功功率因數(shù)數(shù)可在額額定電壓壓下最大大達到容容性0.95，感性性0.90。低風速速時能能夠根根據(jù)風風速變變化，，在運運行中中保持持最佳佳葉尖尖速比比以獲獲得最最大風風能；；高風風速時時儲存存或釋釋放風風能量量，提提高傳傳動系系統(tǒng)的的柔性性，使使功率率輸出出更加加平穩(wěn)穩(wěn)。先進的的雙PWM變頻器器，實實現(xiàn)四四象限限運行行。變速恒恒頻技技術大大幅延延長了了核心心部件件的使使用壽壽命，，同時時顯著著提高高發(fā)電電量。。*53直驅(qū)發(fā)電機能量流圖93.2%電網(wǎng)100%變頻器發(fā)電機4.0%2.8%功率損耗~~功率損耗*54雙饋感應電機能量流圖77.8%~~100%19.4%0.8%能量損耗變頻器18.6%96.4%電網(wǎng)2.8%發(fā)電機*55交流勵勵磁變變速恒恒頻風風力發(fā)發(fā)電機機發(fā)電電系統(tǒng)統(tǒng)結構構圖如如下所所示，，其中中省略略了變變壓器器、濾濾波器器等構構件。。其中中定子子接入入電網(wǎng)網(wǎng)，轉轉子繞繞組由由頻率率、相相位、、幅值值都可可以調(diào)調(diào)節(jié)的的三相相低頻頻交流流勵磁磁電流流*56并網(wǎng)過過程演演示*57Pitch－主要要功能能為什么么要有有變槳槳系統(tǒng)統(tǒng)？在風速速小于于目標標風速速時，，通過過調(diào)整整葉片片角度度，來來得到到最佳佳的發(fā)發(fā)電功功率。。當風速速大于于目標標風速速時，，變槳槳系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)節(jié)節(jié)葉片片角度度，控控制風風機的的速度度和功功率維維持在在一個個最優(yōu)優(yōu)的水水平。。當安全全鏈斷斷開的的時候候，把把葉片片轉到到順槳槳位置置（安安全運運行）），把把風輪輪當成成一個個空氣氣動力力學的的剎車車來使使用。。利用風風和葉葉輪的的相互互作用用，減減小擺擺動從從而將將機械械負載載最小小化。。變槳系系統(tǒng)是是如何何實現(xiàn)現(xiàn)的？？從站PLC發(fā)出命命令電氣變變槳系系統(tǒng)，，3個由變變頻器器控制制的變變槳伺伺服電電機間間接變變速裝裝置。。機艙內(nèi)內(nèi)的電電池系系統(tǒng)。。*58輪轂軸承小齒輪輪避雷裝裝置玻璃鋼鋼外殼殼Pitch*59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罩分隔壁壁導流帽帽變槳控控制原原理與與功能能*60滑環(huán)系系統(tǒng)每個葉葉片一一個配配備-變槳機機柜-變槳驅(qū)驅(qū)動(齒輪箱箱,補助馬馬達間間接變變速裝裝置置,編碼器器，飛飛輪單單元，，剎車車)-接近傳傳感器器-工作位位置開開關變槳機機柜包包括-變槳變變頻器器,剎車斷斷路器器,-總開關關,230VAC工組插插頭-機柜加加熱器器-繼電器器Pitch*61與其他他類型型的風風力發(fā)發(fā)電機機組相相比，，減少少了元元件的的數(shù)量量。剎車系系統(tǒng)有有完整整的空空氣動動力學學故障障保護護。輪轂內(nèi)內(nèi)沒有有電池池。Pitch*62Pitch*63變槳用用變頻頻器為為伺服服系統(tǒng)統(tǒng)。硬件上上，變變槳用用變頻頻器采采用了了一公公共整整流，，三個個變槳槳變頻頻器通通過逆逆變控控制電電機。。軟件上上，變變槳用用變頻頻器采采用矢矢量控控制，，并進進行位位置控控制，，從而而對槳槳葉角角度進進行快快速、、準確確的調(diào)調(diào)節(jié)。。Pitch*64風向順槳位位置變槳電電機小小齒輪輪變槳齒齒輪邊邊緣工作位位置大約90度的調(diào)調(diào)節(jié)范范圍Pitch*65兩個獨獨立的的剎車車系統(tǒng)統(tǒng)：電電氣－－機械械Pitch*66Battery為什么么要電電池單單元？？確保在在電網(wǎng)網(wǎng)短時時間掉掉電的的時候候風機機可以以正常常運行行在掉電電后，，變槳槳系統(tǒng)統(tǒng)可以以安全全停機機掉電后后，為為控制制系統(tǒng)統(tǒng)提供供24V電源*67Battery*68用途電池通通過整整流橋橋連接接到普普通的的直流流電源源供電電單元元，確確保變變槳系系統(tǒng)供供電不不會中中斷。。風機在在自動動運行行時，，首先先要檢檢查電電池系系統(tǒng)是是否正正常。。加熱溫度傳傳感器器在電電池柜柜內(nèi)，，并由由PLC控制。。當溫溫度在在零度度以下下時，，機柜柜加熱熱啟用用。加熱控制通通過PLC執(zhí)行。Battery*69SafetyChain安全鏈的目目的是什么么？－保護風機機－GL證書的一部部分—保護風機的的最后一道道防線注意：－必須檢測測－決不允許許修改－錯誤是很很嚴重的*70SafetyChain24VDC供電,熔絲，急停發(fā)電機超速振動開關輪糓超速看門狗制動器位置工作位置變槳驅(qū)動存儲繼電器輪糓超