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变桨系统.docx

变桨系统

一抹斜阳在冬日
2017-09-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《变桨系统docx》,可适用于领域

变桨系统概况、目前国内主要变桨驱动器通讯方式江苏能健电气驱动器通讯接口总线:CAN接口与协处理器进行CANOPEN通讯协处理器:CX支持Profibus,CANopen,EtherCAT或RS主控制器:Beckhoff嵌入式PC与协处理器进行CANOPEN通讯上海福氏新能源驱动器通讯接口总线:CAN、接口与协处理器进行RS通讯协处理器:AWC控制系统支持Profibus,CANopen或RS主控制器:AWC专用控制器Vensys变桨系统驱动器通讯接口总线:CAN、接口与协处理器进行Profibus通讯协处理器:Beckhoff嵌入式PC支持Profibus,CANopen或RS主控制器:Beckhoff嵌入式PC与协处理器进行Profibus通讯SSB变桨系统驱动器通讯接口总线:CAN接口与协处理器进行CAN通讯协处理器:S控制板支持扩展板卡与主控Profibus通讯主控制器:Beckhoff嵌入式PCLUST变桨系统驱动器通讯接口总线:CAN接口与协处理器进行Profibus通讯协处理器:Beckhoff嵌入式PC,与主控Profibus通讯主控制器:Beckhoff嵌入式PC与协处理器进行Profibus通讯三一重工驱动器通讯接口总线:CAN接口与协处理器进行CAN通讯协处理器:PLC,与主控Profibus通讯主控制器:巴赫曼、变桨系统控制点、加热器柜内温度低于度将开始工作当温升到度时加热器停止工作。、充电器电压过压欠压检测风扇控制恒流充电状态风扇运行输出电流小于额定值时风扇停转浮充状态风扇不转。、编码器编码器A位于电机轴上编码器B位于桨叶轴承上。一旦一个无效的编码器信号出现第二个编码器可冗余工作此时主控命令桨叶收桨停机控制和设定数据由主控通过CANOPEN通讯方式下发变桨。、模拟量测量电机温度轴箱温度电容箱温度轮毂温度轴电机电流、变桨驱动器散热风扇、手动自动切换、电机温度保护、速度给定、度限位开关该开关安装在度的位置当某一桨叶出现以下情况之一时变桨系统会使该桨叶一直顺桨直到限位开关被触发。a、桨叶角度小于度b、桨叶角度大于度c、限位开关被触发d、变桨速度大于度se、接近开关大于度时点亮或者小于度时没有点亮限位开关被触发后该桨叶无法变桨只有进入轮毂通过旋钮将变桨柜的操作模式改为手动后才可以将桨叶变回正常停机位置、度接近开关旋转编码器的原点参考当桨叶位置处于~度的区间内接近开关点亮。如控制器上编变所读出的位置与接近开关点亮的区域不一致可以判断旋编出现问题此时变桨系统进行急停顺桨。、安全链主控安全链信号通过滑环送入变桨柜各变桨驱动器自检无误各柜断路器闭合变桨控制器自检无误后驱动安全链继电器以上信号串入安全链回路反馈外部主控。、变桨叶片的动作A、手动变桨模式用于调试和维护只有当两只叶片位置在度附近。第三只叶片才能朝度变桨浆距角不小于度。如向度变浆碰到限位开关后不能再变桨如要继续变桨须进入强制手动变桨模式B、强制手动变浆模式用于调试和维护三只叶片都可以朝度变桨不受度限制叶片可在度~度浆距角范围内任意转动叶片角度不受任何限定值。C、自动变桨模式正常工作由程序控制。、变桨系统的保护A、参数越限保护各种采集、监控的量根据情况设定有上、下限值当数据达到限定值时控制系统根据设定好的程序进行自动处理。B、位置反馈故障保护为了验证冗余编码器的可利用性及测量精度将每个叶片配置的两个ENCODER采集到的桨距角信号进行实时比较冗余编码器完好的条件是两者之间角度偏差小于deg所有叶片在deg与deg位置各安装一个限位开关在deg方向均不安装限位开关叶片当前桨距角是否小于deg由两个ENCODER传感器测量结果经过换算确定。C、除系统掉电外当下列任何一种故障情况发生时所有轴柜的硬件系统应保证三个叶片以degs的速度朝deg方向顺桨:)任意轴柜内的从站与PLC主站之间的通讯总线出现故障)由叶轮过速、偏航限位开关串联组成的风机安全链以及与安全链串联的两个叶轮锁定信号断开(VDC信号))无论任何一个ENCODER出现故障还是同一叶片的两个ENCODER测量结果偏差超过规定的门限值)任何叶片桨距角在变桨过程中两两偏差超过deg)构成安全链、释放回路中的硬件系统出现故障)任意系统急停指令。变桨调节模式时预防桨距角超过限位开关的措施:)deg限位开关到达限位开关时变桨电机刹车抱闸)轴柜逆变器的释放信号及变桨速度命令无效同样会使变桨电机静止。五、变桨电机刹车抱闸的条件)轴柜变桨调节方式处于自动模式下桨距角超过deg限位开关位置)轴柜上控制开关断开)电网掉电且备电电源输出电压低于其最低允许工作电压)控制电路器件损坏)除上述条件外变桨电机刹车应处于松闸位置由系统控制变桨电机处于静止位置六、变桨系统工作流程、机组主控通过滑环传输控制指令、将变桨命令分配至三个轴柜独立变桨:三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调节如果某一驱动器发生故障另外两个驱动器依然可以安全的使风机顺桨并安全停机。、轴柜通过各自独立整流装置同步变换直流来驱动电机、通过减速齿轮箱传递扭矩至变浆齿轮带动每个叶片旋转至精确的角度、将该叶片角度值反馈至机组主控系统七、风机不同运行状态下的变桨控制、静止起动状态下的变桨调节A、浆距角调节至deg迎风B、开浆速度不能超过degsC、顺浆速度不能超过degsD、变桨加速度不能超过度sE、叶轮转速升至rs(低速轴)、起动加速状态下的变桨调节A、浆距角调节至(degdeg)范围内调节迎风B、开浆速度不能超过degsC、顺浆速度不能超过degsD、变桨加速度不能超过度sE、叶轮转速升至rs(低速轴)、加速风机并网状态、低于额定频率下发电运行A、浆距角在维持deg迎风B、开浆速度不能超过degsC、顺浆速度不能超过degsD、变桨加速度不能超过度sE、变频系统通过转矩控制达到最大风能利用系数F、目标:叶轮转速升至rs(低速轴)、达到额定功率后维持满发电状态运行A、浆距角调节至(degdeg)范围内调节B、开浆速度不能超过degsC、顺浆速度不能超过degsD、变桨加速度不能超过度sE、通过变桨控制使机组保持额定输出功率不变F、目标:叶轮转速升至rs(低速轴)、运行停机状态正常停机A、叶片正常顺桨至degB、变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行C、顺桨速度控制为degsD、叶轮空转机械刹车不动作快速停机A、叶片快速顺桨至degB、变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行C、顺桨速度控制为degsD、叶轮空转机械刹车不动作紧急停机A、叶片紧急顺桨至deg或deg限位开关B、紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行C、顺桨速度不受控制D、叶轮转速低于rs后液压机械刹车抱闸将叶轮转速降至为零八、风电主控到变桨PLC(下行)A、位置指令B、速度限制C、加速度限制D、桨叶位置反馈E、心跳F、润滑油泵九、变桨PLC到风电主控(上行)A、驱动器Can通讯故障B、deg限位开关动作C、主电源故障D、手动模式E、强制手动模式F、SSI状态故障G、心跳H、轴箱温度、电容温度、电容电压、变频器温度、电机温度、电容总电流、位置反馈十、变桨控制方案■自动模式:正常工作接受风电主控位置指令■手动模式■强制手动模式十一、变桨系统故障诊断▲进入紧急模式紧急模式桨叶转到deg位置的故障包括:、本桨叶位置小于最小位置限制或大于最大限制、变桨电机转速超过最高限速值、ProfibusDP通讯故障、安全链动作、主电源动作、欠压、电机堵转、变频器超温、轴箱超温、超级电容中间电压比较错误、deg位置传感器故障、deg位置传感器故障▲紧急模式桨叶转到deg位置的故障包括:、Can通讯故障、编码器故障、Enable故障十二、主控系统部分模拟量采集接近开关用于转速测量和偏航扭缆传感器用于偏航左右极限风向风速仪用于风速和风向超速开关用于风轮超速保护振动开关用于振动极限开关振动传感器用于震动报警PT热电阻用于温度测量、变桨控制的区域及模式middot并网区:转速控制模式middotMPPT区:不控模式(桨距角固定为零)middot转速控制区:转速控制模式或不控模式middot功率限制区:转速控制摸式或功率控制模式middot切出停机区:刹车控制模式(顺桨)、各区浆距角控制规律、变桨实现案例双馈变流器主电路

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