同步直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機組運行規(guī)程

同步直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機組運行規(guī)程(同步直驅(qū)-金風(fēng)部分)1適用范圍本規(guī)程適用于中國集團風(fēng)電張北有限公司金風(fēng)（同步直驅(qū)類）風(fēng)力發(fā)電機組運行管理及相關(guān)方面工作。2引用標準DL/T6661999——1999風(fēng)力發(fā)電廠運行規(guī)程國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（電氣部分）國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（線路部分）金風(fēng)廠家隨機技術(shù)資料3風(fēng)機參數(shù)3.1基本參數(shù)機型：金風(fēng)82/1500輪轂中心高度：70m額定功率：1500kW額定電壓：620V頻率：50Hz功率因數(shù)：感性0.95-容性0.99可調(diào)切入風(fēng)速：3.0m/s切出風(fēng)速：22m/s（10min平均值）額定風(fēng)速：10.3m/s生存風(fēng)速：52.5m/s葉輪轉(zhuǎn)速范圍：9～17.3rpm葉輪額定轉(zhuǎn)速：17.3rpm運行溫度：-30℃～+40℃生存溫度：-40℃～+50℃3.2葉輪直徑：82.84m掃風(fēng)面積：5375㎡葉片材料：玻璃纖維增強樹脂材料長度：40.3m3.3發(fā)電機制造廠家：金風(fēng)科技額定功率：1500kW額定電壓：620V發(fā)電機類型：交流永磁同步發(fā)電機額定電流（相）：660A防護等級：IP23潤滑方式：潤滑脂/自動潤滑潤滑脂型號：SKFLGEP2額定轉(zhuǎn)速：17.3極數(shù)：88極絕緣等級：F3.4變流器（全功率變換）功率變換元件：IGBT視在功率：1579kVA額定輸出電壓：620V額定輸出電流：1397A輸出頻率范圍：50±0.4Hz防護等級：IP54功率元件調(diào)制方式：SPWM變流器控制類型：數(shù)字矢量控制3.5制動系統(tǒng)剎車系統(tǒng)：3只葉片變槳空氣制動鎖定系統(tǒng)：發(fā)電機液壓制動器3.6偏航系統(tǒng)類型：電機驅(qū)動/四級行星齒減速控制：PLC控制主動偏航對風(fēng)偏航速度：0.43°/s(13分鐘/圈)偏航軸承：外齒圈四點接觸球軸承潤滑方式：自動加注潤滑脂3.7重量機艙：11800kg風(fēng)輪（含葉片）：33200kg葉片（每片）：6307kg發(fā)電機：43800kg塔架：114830kg4風(fēng)機運行說明4.1風(fēng)機的基本狀態(tài)初始化待機啟動增速并網(wǎng)停機、緊急停機“停機”狀態(tài)。“停機”狀態(tài)，只有將故障消除后，才能退出該狀態(tài)。4.2風(fēng)機整機基本說明4.3風(fēng)機保護a）風(fēng)機狀態(tài)；b）轉(zhuǎn)速；c）功率；d）溫度；e）塔架振動；f）風(fēng)速風(fēng)向；g）槳距角；h）機艙位置。a）過速；b）振動開關(guān)；c）扭纜開關(guān)；d）急停開關(guān)；e）控制系統(tǒng)故障；f）變槳驅(qū)動。上述中的任何一個開關(guān)報告故障，安全鏈斷開，風(fēng)機立即緊急停機。參數(shù)數(shù)值單位延遲時間（s）低電壓保護0.9p.u.1高電壓保護1.1p.u.1低頻率保護48.5Hz0.1高頻率保護51.5Hz0.1過電流保護1500A1.5電流不平衡保護P*0.05+400（P為風(fēng)機實時有功）A1功率不平衡90kW10過功率保護1600kW3注：以上參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)公司要求做適當修改。在風(fēng)機并網(wǎng)運行過程中發(fā)生并網(wǎng)點短路，根據(jù)并網(wǎng)點電壓跌落情況可以將風(fēng)機的短路電流分為以下情況：①當系統(tǒng)電壓跌落至額定電壓的20%以下時，即相電壓低于72V時，風(fēng)機在20ms內(nèi)從電網(wǎng)切除；②當系統(tǒng)電壓跌落范圍在20%~90%之間時，風(fēng)機向系統(tǒng)提供最大恒定1600A短路電流，持續(xù)時間不超過625ms；如果電網(wǎng)電壓在3s內(nèi)恢復(fù)正常水平，風(fēng)機恢復(fù)正常發(fā)電，否則將退出運行。4.4風(fēng)機運行及控制a）當風(fēng)速持續(xù)10min（可設(shè)置）超過3m/s，風(fēng)機將自動啟動。葉輪轉(zhuǎn)速大于8.5r/min（77/1500、82/1500）時并入電網(wǎng)；b）隨著風(fēng)速的增加，發(fā)電機的出力隨之增加，當風(fēng)速大于11m/s時，達到額定出力，超出額定風(fēng)速機組進行恒功率控制；c）當風(fēng)速高于22m/s（82/1500）持續(xù)10min，將實現(xiàn)順槳正常停機（變槳系統(tǒng)控制葉片進行順槳，轉(zhuǎn)速低于切入轉(zhuǎn)速時，風(fēng)力發(fā)電機組脫網(wǎng)）；d）當風(fēng)速高于25m/s并持續(xù)10s，實現(xiàn)順槳正常停機；e）當風(fēng)速高于29m/s并持續(xù)1s，實現(xiàn)順槳正常停機；f）當遇到一般故障時，實現(xiàn)順槳正常停機。當遇到特定故障時，實現(xiàn)緊急停機（葉片以7°/s的速度順槳）。風(fēng)機可遠程控制，運行維護人員進入風(fēng)機工作前必須掌握風(fēng)機的控制方式，以保證人身和設(shè)備安全。工作人員進入風(fēng)機維護操作時，應(yīng)先使風(fēng)機處于維護狀態(tài)。具體步驟如下：先按下紅色按鈕“stop”停機鍵，如果藍色燈“ready”燈亮，則停機程序完成；然后將主控柜正面的“操作鑰匙”開關(guān)旋至“repair”位置，進入維護狀態(tài)；當維護完成后，先按下黑色“reset”復(fù)位鍵，然后按下“start”啟動鍵，啟動風(fēng)機，最后將“操作鑰匙”開關(guān)旋至“operation”運行位置，風(fēng)機進入自動運行狀態(tài)。風(fēng)機自動運行時，也同時根據(jù)運行情況自動控制起停機，例如：a）風(fēng)速過高，伴隨強陣風(fēng)：風(fēng)機正常停機，10min后系統(tǒng)判斷是否重啟；b）零部件過熱：風(fēng)機正常停機，待溫度降低后自動重啟；c)環(huán)境溫度低于-30℃：風(fēng)機正常停機，溫度上升后自動重啟；d）液壓系統(tǒng)故障：正常停機，不自動重啟；e）理論和實際的功率曲線偏差過大：正常停機，不自動重啟；f）逆變系統(tǒng)故障：正常停機，不自動重啟；g）扭纜：正常停機，自動解纜后重啟；h）速度檢測故障：正常停機后，自動重啟；等遠方監(jiān)控機控制時，只需雙擊該臺風(fēng)機的圖標，進入主顯菜單后，點擊風(fēng)機控制按鈕，輸入用戶和密碼后，即可進入相應(yīng)權(quán)限的控制界面，對風(fēng)機進行起?？刂?。風(fēng)機可以通過控制葉片的槳距角來控制風(fēng)機吸收的風(fēng)能，從而達到控制風(fēng)機出力的目的，控制范圍從0~1500kW，使風(fēng)電場的整體出力可控。風(fēng)機采用全功率變流器，具備一定的無功功率調(diào)節(jié)能力，調(diào)節(jié)的響應(yīng)時間小于40ms，控制方式為：a）機組出廠的默認的功率因數(shù)為1，即機組正常發(fā)電時，發(fā)電機出口無功功率為0，控制誤差小于30kVar；b）機組具備機端電壓控制模式，即機組自身有-500~200kVar的無功功率調(diào)節(jié)能力，該無功功率主要用于系統(tǒng)出現(xiàn)電壓波動時，進行無功調(diào)節(jié)，以達到控制和穩(wěn)定機端電壓的目的。一般情況下，機組正常運行時，無功功率的控制調(diào)節(jié)范圍最好在±150kVar之間，以防止無功電流過大，增加變流器負荷，導(dǎo)致變流器維護成本增大。金風(fēng)風(fēng)機中央監(jiān)控系統(tǒng)軟件是風(fēng)電廠人員監(jiān)測、控制風(fēng)機，獲取風(fēng)機數(shù)據(jù)的平臺。包括以下主要功能：實時監(jiān)測風(fēng)機的運行狀態(tài)，包括：風(fēng)速、功率、葉輪轉(zhuǎn)速、電機轉(zhuǎn)速、發(fā)電量、發(fā)電時間、外部功率、小風(fēng)停機時間、小風(fēng)故障時間、標準運行時間、總維護時間、偏航角、環(huán)境變量、風(fēng)向角、發(fā)電機溫度、總發(fā)電時間、總維護時間、無功電度+、總發(fā)電量、通電時間、總故障時間、無功電度-、消耗電量、風(fēng)可利用時間、待機時間、小風(fēng)停機時間、小風(fēng)故障時間、標準運行小時、機艙溫度、風(fēng)向角、偏航角度、A相電壓、A相電流、B相電壓、B相電流、C相電壓、C相電流等狀態(tài)量。同時可以對全場進行監(jiān)控，主頁面里可以直接顯示每臺風(fēng)機的當前狀態(tài)（正常、風(fēng)機故障、通訊故障），每臺風(fēng)機的當前數(shù)據(jù)（出力、風(fēng)速）。a)集中控制風(fēng)電廠所有風(fēng)機的開機、停機、復(fù)位、偏航。b)單獨控制某臺風(fēng)機的開機、停機、復(fù)位、偏航、功率等風(fēng)機相關(guān)操作。a)運行數(shù)據(jù)的存儲，包括：主要信息時間、風(fēng)機狀態(tài)、風(fēng)速、有功功率、電機發(fā)電量、電機發(fā)電量時間、葉輪轉(zhuǎn)速、發(fā)電機轉(zhuǎn)速、偏航角度、系統(tǒng)壓力、葉間壓力、風(fēng)向角、機艙溫度、A相電壓、B相電壓、C相電壓、A相電流、B相電流、C相電流。b)故障存儲，每次風(fēng)機出現(xiàn)故障時，都會進行記錄。記錄的內(nèi)容包括：故障發(fā)生時間，事件名稱，存儲方式以數(shù)據(jù)庫文件進行存儲。以上數(shù)據(jù)可自動生成報表，具備打印功能，可以直接連接打印機打印出來。a)聲音報警：當風(fēng)機出現(xiàn)故障時，觸發(fā)聲音報警或語音報警，值班人員可根據(jù)報警聲得知現(xiàn)場風(fēng)機發(fā)生故障，進行及時處理。b)手機短信報警：通過配置短信模塊，當風(fēng)機出現(xiàn)故障時，可以通過相應(yīng)的短信發(fā)送，將故障信息發(fā)送到定制的手機上，此功能可在有移動信號的任何地域使用。系統(tǒng)采用了先進、簡便的用戶組、用戶權(quán)限自定義功能完成系統(tǒng)功能的自定義與保護。用戶可根據(jù)不同的操作需要定義含有不同權(quán)限的用戶組后添加屬于此用戶組的用戶，系統(tǒng)會根據(jù)登陸用戶所含有的不同權(quán)限檢索相應(yīng)的功能。此功能類似與Windows操作系統(tǒng)中的用戶組與用戶的關(guān)系。操作簡便、擁有較強的系統(tǒng)保護功能?？梢岳L制每臺風(fēng)機的功率曲線、風(fēng)速趨勢圖、關(guān)系對比圖、風(fēng)玫瑰圖、風(fēng)速—時間曲線。數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出。同時在同一個坐標系中，可以顯示該風(fēng)機的具體采集數(shù)據(jù)，便于對比?？梢詫闻_或分組風(fēng)機進行分時段報表、日報表、月報表、年報表的統(tǒng)計。報表內(nèi)容包括：發(fā)電量、發(fā)電時間、維護時間、故障時間、可利用率、平均風(fēng)速、最大風(fēng)速、平均功率、最大功率、標準運行小時?？梢詫⒁韵聰?shù)據(jù)進行打?。篴)歷史運行數(shù)據(jù)b)故障記錄c)風(fēng)機時段數(shù)據(jù)統(tǒng)計d)風(fēng)機日數(shù)據(jù)統(tǒng)計e)風(fēng)機月數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)日志記錄功能可以記錄用戶登錄以及具體的操作日志，便于管理人員查詢值班人員操作記錄。風(fēng)機控制命令日志功能可以查詢現(xiàn)場操作人員對風(fēng)機的控制、發(fā)送命令的具體操作記錄?？梢杂糜诟右?guī)范化的管理現(xiàn)場值班人員針對風(fēng)機的各項操作。在需要調(diào)整風(fēng)機內(nèi)部參數(shù)設(shè)置值時，可直接通過中央監(jiān)控系統(tǒng)軟件使用此功能進行取值與設(shè)置操作，而無需在現(xiàn)場風(fēng)機內(nèi)部調(diào)整。5風(fēng)電場運行控制5.1 風(fēng)電機組投入運行前應(yīng)具備的條件5.2 風(fēng)電機組的啟動和停機手動啟動和停機的四種操作方式：（1）主控室操作：（在條件允許時）在有調(diào)度命令或其他操作需要時，可在主控室操作計算機啟/停機。（2）就地操作：在檢修或維護時，斷開遙控操作開關(guān)，在風(fēng)電機組的控制盤上操作啟動或停機按鈕，就地操作完成后再合上遙控開關(guān)。（3）機艙上操作：在調(diào)試或維護風(fēng)機時可在機艙內(nèi)控制盤上操作啟動或停機。（4）遠程操作：在有必要對風(fēng)機進行遠程操作且通信正常時可在遠程終端操作啟/停機。5.3風(fēng)電場運行監(jiān)視5.4風(fēng)電機組的運行調(diào)整5.4.1正常情況下風(fēng)電機組無需調(diào)整。5.4.2風(fēng)力較大，風(fēng)電機組輸出功率也隨之增加，滿負荷運行或接近滿負荷運行時，要加強監(jiān)視無功功率補償裝置，為了防止可能發(fā)生電壓崩潰，電壓急劇下降導(dǎo)致風(fēng)電機組大面積停機，此時應(yīng)采取緊急措施調(diào)整電壓，其調(diào)整手段如下：5.5風(fēng)電機組應(yīng)具備的主要技術(shù)文件5.5.1風(fēng)電場每臺風(fēng)電機組的技術(shù)檔案。5.5.2制造廠提供的設(shè)備技術(shù)規(guī)范、運行操作說明書和出廠試驗記錄以及有關(guān)圖紙和系統(tǒng)圖。5.5.3風(fēng)電機組安裝記錄、現(xiàn)場調(diào)試記錄和驗收記錄以及竣工圖紙和資料。5.5.4風(fēng)電機組輸出功率與風(fēng)速關(guān)系曲線(實際運行測試記錄)。5.5.5風(fēng)電機組事故和異常運行記錄。5.5.6風(fēng)電機組檢修和重大改進記錄。5.5.7風(fēng)電機組缺陷記錄。5.5.8風(fēng)電機組運行記錄