【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 切入模式 ? 發(fā)電模式 ? 共振模式 ? 變槳潤(rùn)滑模式。 運(yùn)行 狀態(tài) 初始化模式 當(dāng) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制器在 重新啟動(dòng)、參數(shù)修改、程序更改 等情況發(fā)生之后，需要進(jìn)入初始化模式。 ① 執(zhí)行初始化程序讀取參數(shù)文件，如果文件讀取錯(cuò)誤，將臵出狀態(tài)代碼 “ 初始化文件錯(cuò)誤 ” ； ② 將讀取到的參數(shù)賦給相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行變量； ③ 初始化完成，進(jìn)入停機(jī)模式。 運(yùn)行狀態(tài) 停機(jī)模式 由狀態(tài)代碼產(chǎn)生停機(jī)程序，機(jī)組將進(jìn)入停機(jī)模式，在停機(jī)模式下： ① 對(duì)于能夠自動(dòng)復(fù)位的狀態(tài)代碼，通過(guò)自動(dòng)復(fù)位可進(jìn)行復(fù)位； ② 可以通過(guò)手動(dòng)復(fù)位的方式對(duì)狀態(tài)代碼進(jìn)行復(fù)位，不同的狀態(tài)代碼對(duì)應(yīng)了不同的復(fù)位權(quán)限； ③ 可以通過(guò) SCADA系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位； ④ 操作 “ 服務(wù)開(kāi)關(guān) ” ，風(fēng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)服務(wù)模式和停機(jī)模式之間的切換； ⑤ 執(zhí)行復(fù)位后，如果停機(jī)程序 1，則風(fēng)機(jī)進(jìn)入待機(jī)模式。 運(yùn)行狀態(tài) 服務(wù)模式 服務(wù) 模式用于對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)和試運(yùn)行，當(dāng)機(jī)艙控制柜門(mén)或塔底控制柜門(mén)上的維護(hù)鑰匙開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入服務(wù)模式 。 當(dāng) 維護(hù)鑰匙開(kāi)關(guān)鎖定時(shí)，系統(tǒng)退出服務(wù)模式進(jìn)入停機(jī)模式。 運(yùn)行狀態(tài) 待機(jī)模式 ① 執(zhí)行自動(dòng)偏航； ② 如果 60s平均風(fēng)速大于 3m/s，啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)程序。倒計(jì)時(shí)時(shí)間由自啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)和高速軸剎車(chē)倒計(jì)時(shí)剩余時(shí)間之間較大的數(shù)值作為倒計(jì)時(shí)時(shí)間。啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)后，當(dāng)風(fēng)速大于 3m/s時(shí)倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器減 1，當(dāng)風(fēng)速小于 3m/s時(shí)，倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器加 1； ③ 當(dāng)機(jī)組執(zhí)行了緊急停機(jī)程序，則高速軸剎車(chē)倒計(jì)時(shí)激活，設(shè)臵倒計(jì)時(shí)時(shí)間為120s。當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速小于 1rpm時(shí)，倒計(jì)時(shí)開(kāi)始。倒計(jì)時(shí)滿 120s后，高速軸剎車(chē)倒計(jì)時(shí)關(guān)閉，高速軸剎車(chē)倒計(jì)時(shí)剩余時(shí)間臵 0； ④ 按下柜門(mén)面板或 HMI上的 “ 啟動(dòng)按鈕 ” ，則可跳過(guò)自啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)。但是如果高速軸剎車(chē)倒數(shù)計(jì)時(shí)剩余時(shí)間大于 0，則必須要等到高速軸剎車(chē)倒計(jì)時(shí)完成后才能進(jìn)入自檢測(cè)模式。 運(yùn)行狀態(tài) 自檢測(cè)模式 ① 在自檢測(cè)程序模式下，控制器將對(duì)變槳系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，主要包括變槳速度、變槳位臵以及高速軸剎車(chē)檢測(cè) 。 ② 用戶可以選擇在自檢測(cè)程序開(kāi)始之前，通過(guò) HMI上的按鈕選擇跳過(guò)測(cè)試，如果進(jìn)入了自檢測(cè)程序，檢測(cè)過(guò)程將不能中途退出。 ③ 在所有的部件完成測(cè)試之后，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)入空轉(zhuǎn)模式。 運(yùn)行狀態(tài) 自檢程序 1 ① 液壓風(fēng)輪制動(dòng)閥關(guān)閉； ② 如果在 20s內(nèi)，平均槳距位臵大于 72176。 ，狀態(tài)代碼“自檢 1故障”激活； ③ 如果在 20s內(nèi)，平均槳距位臵在 70177。 2176。 范圍內(nèi)，則進(jìn)入自檢程序 2。 自檢程序 2 ① 如果液壓系統(tǒng)主壓力小于 135bar或大于170bar，或風(fēng)輪轉(zhuǎn)速大于 1rpm，狀態(tài)代碼“自檢 2故障”激活；進(jìn)入自檢程序 3。 運(yùn)行狀態(tài) 自檢程序 3 ① 液壓風(fēng)輪制動(dòng)閥打開(kāi)； ② 檢查每個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)的輸入值，要求： ③ 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 1大于 ， 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 2大于 ④ 如果不滿足上述條件，則“自檢 3故障”激活； ⑤ 自檢測(cè)完成。 運(yùn)行狀態(tài) 空轉(zhuǎn)模式 ① 設(shè)定最大變槳速度為 10?/s，設(shè)定槳距角最小值為 35?，設(shè)定轉(zhuǎn)速最大值為 2rpm； ② 在 120s內(nèi)，如果風(fēng)輪轉(zhuǎn)速大于 8s，則進(jìn)入啟動(dòng)模式； ③ 如果控制器在空轉(zhuǎn)模式下超過(guò) 24小時(shí)，或者 10min平均風(fēng)速小于 3m/s，則退出空轉(zhuǎn)模式，回到待機(jī)模式。 運(yùn)行狀態(tài) 啟動(dòng)模式 ① 設(shè)定風(fēng)輪轉(zhuǎn)速設(shè)定值 =風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 +1； ② 如果風(fēng)輪轉(zhuǎn)速大于風(fēng)輪轉(zhuǎn)速設(shè)定值，則重復(fù)過(guò)程 2，直至提升風(fēng)輪轉(zhuǎn)速至并網(wǎng)轉(zhuǎn)速； ③ 控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，使得風(fēng)輪轉(zhuǎn)速介于切入轉(zhuǎn)速177。 ，維持 5s之后，控制器向變流器發(fā)出并網(wǎng)信號(hào)，進(jìn)入 “ 切入發(fā)電機(jī)模式 ” ； ④ 如果風(fēng)輪轉(zhuǎn)速小于切入轉(zhuǎn)速持續(xù) 120s，則退出啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)入空轉(zhuǎn)模式； ⑤ 如果風(fēng)輪轉(zhuǎn)速介于共振頻率轉(zhuǎn)速上下限之間持續(xù) 20s，則退出啟動(dòng)模式轉(zhuǎn)入空轉(zhuǎn)模式。 運(yùn)行狀態(tài) 切入模式 ① 設(shè)定最大變槳速度為 10?/s； ② 控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速在切入轉(zhuǎn)速177。 ； ③ 控制器向變流器發(fā)出勵(lì)磁指令，變流器收到勵(lì)磁指令后對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁，并且檢查主斷路器或接觸器兩端的電壓和頻率，確認(rèn)符合并網(wǎng)條件后進(jìn)行并網(wǎng)，將并網(wǎng)信號(hào)反饋給控制器； ④ 控制器收到變流器發(fā)出的并網(wǎng)確認(rèn)信號(hào)后，確認(rèn)該信號(hào)并且進(jìn)入發(fā)電模式； 運(yùn)行狀態(tài) 發(fā)電模式 ① 設(shè)定最大變槳速度為 10?/s，槳距角位臵和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速設(shè)定值通過(guò)計(jì)算求得； ② 根據(jù)轉(zhuǎn)矩表向變流器輸出轉(zhuǎn)矩要求和功率因數(shù)； ③ 當(dāng)風(fēng)機(jī)出于發(fā)電模式下，如果以下條件任意一個(gè)滿足則風(fēng)力發(fā)電機(jī)組脫網(wǎng)并轉(zhuǎn)入空轉(zhuǎn)模式： ? 10min平均風(fēng)速小于 3m/s，持續(xù) 120s ? 有功功率為負(fù)值，持續(xù) 120s ? 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速小于 ? 如果風(fēng)輪轉(zhuǎn)速介于共振頻率轉(zhuǎn)速上下限之間持續(xù) 20s，則進(jìn)入共振模式。 運(yùn)行狀態(tài) 共振模式 ① 對(duì)于 SEW 9370的風(fēng)機(jī)，由于塔架共振頻率不能避免，因此需要加入共振模式，避免風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作在塔架共振頻率范圍內(nèi)。 ② 在共振模式下，設(shè)定風(fēng)輪轉(zhuǎn)速設(shè)定值為共振頻率轉(zhuǎn)速下限，最大變槳速度為 10?/s。 ③ 在共振模式下，如果槳距角大于共振頻率槳距角初始值持續(xù) 20s，則退出共振模式 變槳潤(rùn)滑模式 ① 變槳潤(rùn)滑程序在待機(jī)模式、空轉(zhuǎn)模式和發(fā)電模式下執(zhí)行； ② 在空轉(zhuǎn)模式或者發(fā)電模式下，如果槳距角變化值超過(guò) 24h小于 15?，則執(zhí)行變槳潤(rùn)滑程序； 制動(dòng)系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng) 是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全保障的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)風(fēng)輪剎車(chē)片制動(dòng)，由液壓系統(tǒng)執(zhí)行。制動(dòng)功能按照失效保護(hù)的原則進(jìn)行，即失電時(shí)處于制動(dòng)保護(hù)狀態(tài)。 制動(dòng)系統(tǒng) 將制動(dòng)程序分為三個(gè)級(jí)別： 正常停機(jī) (1)、快速停機(jī) (2)、緊急停機(jī) (3)。對(duì) 輕級(jí)別的故障風(fēng)機(jī)將會(huì)給出報(bào)警信號(hào)，在停機(jī)程序中定義為 0。 ? 風(fēng)機(jī) 在運(yùn)行過(guò)程中，如果在同一個(gè)時(shí)間激活很多個(gè)狀態(tài)代碼，那么風(fēng)機(jī)將執(zhí)行這些狀態(tài)代碼中級(jí)別最高的制動(dòng)程序。 ? 當(dāng)某一個(gè)制動(dòng)程序執(zhí)行時(shí)間超過(guò)設(shè)定值時(shí)，將啟動(dòng)高一級(jí)別的制動(dòng)程序，這樣就避免了制動(dòng)失敗時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)造成的影響，提高了風(fēng)機(jī)安全的可靠性。當(dāng)正常停機(jī)程序或快速停機(jī)程序失敗時(shí)，將啟動(dòng)緊急停機(jī)程序。 制動(dòng)系統(tǒng) 正常停機(jī) 當(dāng) 出現(xiàn)溫度越限、避雷器故障、振動(dòng)故障、齒輪箱故障、發(fā)電機(jī)電刷故障、執(zhí)行設(shè)備保護(hù)信號(hào)斷開(kāi)、風(fēng)速計(jì)或風(fēng)向標(biāo)失效等故障 時(shí)系統(tǒng)將執(zhí)行正常 停機(jī)。 ① 槳葉以 4176。 /s的速度變槳至 89176。 。 ② 當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速低于 率小于 0kW(延時(shí) 2s)或 30s平均輸出功率小于 0kW(延時(shí) )或 10m平均輸出功率小于 0kW(延時(shí) 0s)時(shí)，變流器脫網(wǎng)。 ③ 當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速低于 2rpm時(shí)，正常停機(jī)結(jié)束。 制動(dòng)系統(tǒng) 快速停機(jī) 當(dāng) 出現(xiàn)電網(wǎng)故障、通信故障、變流器并網(wǎng)斷路器故障、熔斷器故障、液壓壓力故障、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速超限等故障時(shí)系統(tǒng)將執(zhí)行快速停機(jī) 。 ① 槳葉以 176。 /s的速度變槳至 89176。 。 ② 當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速低于 功率小于 0kW(延時(shí) 2s)或 30s平均輸出功率小于 0kW(延時(shí) )或 10m平均輸出功率小于 0kW(延時(shí) 0s)時(shí)，變流器脫網(wǎng)。 ③ 當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速低于 2rpm時(shí)，快速停機(jī)結(jié)束。 制動(dòng)系統(tǒng) 緊急停機(jī) 當(dāng) 出現(xiàn) 變流器并網(wǎng)故障、變槳系統(tǒng)故障、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速超限、安全鏈斷開(kāi)、制動(dòng)程序 1或 2超時(shí) 等故障時(shí)系統(tǒng)將執(zhí)行緊急停機(jī) 。 ① 變流器脫網(wǎng)。 ② 槳葉以 7176。 /s的速度變槳至 89176。 。 ③ 當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速小于 5rpm時(shí)，液壓系統(tǒng)執(zhí)行風(fēng)輪制動(dòng)。 ④ 當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速低于 2rpm時(shí)，緊急停機(jī)結(jié)束。 變槳 系統(tǒng) 變槳系統(tǒng) 變 槳控制器的控制區(qū)域劃分為三 塊 ： ? I為低風(fēng)速 區(qū) ： 變 槳控制器未激活，變槳角度維持在一個(gè)最小的槳矩角上。 ? II為中風(fēng)速 區(qū) ： 對(duì) 進(jìn)行風(fēng)輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行 PID控制 。 ? III為高風(fēng)速 區(qū) ： 負(fù)載 處于滿載，達(dá)到額定功率 狀態(tài) ， 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速保持在額定轉(zhuǎn)速，此時(shí)的槳矩角一般在槳矩控制器控制的槳矩角的 177。 10％范圍內(nèi)。 變槳系統(tǒng) 變槳控制 流程 進(jìn)行變槳之前，預(yù)先設(shè)定變槳加速度和速度，并檢測(cè)故障信號(hào)是否復(fù)位，變槳充電器電池是否報(bào)錯(cuò)，若一切正常，則變槳系統(tǒng)進(jìn)入普通模式，調(diào)用變槳控制器。據(jù)當(dāng)前的風(fēng)速來(lái)查表插值計(jì)算變槳目標(biāo)位臵進(jìn)行變槳。風(fēng)機(jī)復(fù)位或者風(fēng)機(jī)初始化，變槳系統(tǒng)進(jìn)入普通模式，設(shè)定變槳目標(biāo)位臵。 變槳系統(tǒng) 槳距控制 槳 距控制的主要目的在于通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速偏差的 PID調(diào)節(jié)來(lái)良好地控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 。 ① 首先 為防止變槳過(guò)程中風(fēng)輪轉(zhuǎn)速過(guò)速，通過(guò) 10s平均風(fēng)速風(fēng)況下的最小槳距角 ； ② 然后 通過(guò)實(shí)際轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速設(shè)定值的偏差，分別計(jì)算 PID各環(huán)節(jié)的輸出 ； ③ 之后 根據(jù)當(dāng)前槳距角位臵求得變槳非線性因數(shù) ； ④ 通過(guò) 變槳非線性因數(shù)與 PID調(diào)節(jié)器的輸出，決定變槳速度和槳距位臵設(shè)定點(diǎn) ； ⑤ 最后 與當(dāng)前風(fēng)況下的最小槳距角相比較，輸出槳距位臵設(shè)定點(diǎn)。 偏航 系統(tǒng) 偏航系統(tǒng) 自動(dòng)偏航 自動(dòng)偏航啟動(dòng) 在 自動(dòng)偏航下，控制系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算機(jī)艙位臵與風(fēng)向位臵的偏差，并且進(jìn)行修正 。除了 下面的狀態(tài)和程序，自動(dòng)偏航都可以執(zhí)行： ① 偏航全局故障； ② 偏航解纜故障； ③ 風(fēng)向標(biāo)故障； ④ 液壓系統(tǒng)故障； ⑤ 服務(wù)模式激活； ⑥ 30s平均風(fēng)速小于偏航風(fēng)速最小值 ()； ⑦ 安全系統(tǒng)故障； ⑧ 如果左偏航與右偏航的條件同時(shí)滿足，風(fēng)機(jī)將不會(huì)執(zhí)行自動(dòng)偏航。 偏航系統(tǒng) 自動(dòng)偏航的方向 ① 設(shè)定偏航控制參數(shù) ② 如果 60s平均風(fēng)速持續(xù) 25s大于設(shè)定值則判