定桨距风电机组控制系统研究

《定桨距风电机组控制系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、能源发电控制技术皇皇!!兰竺兰竺竺TheNewEnergyPowerControlTechnology定桨距风电机组控制系统的研究梁涛。李福先。黄珥(1．武汉数宇工程研究所。湖北武汉430074；2．空军雷达学院，湖北武汉430072)摘要：介绍了研制的定桨距风电机组控制系统，描述了其设计方案和功能结构。同时对其关键技术进行了分析和论述。关键词：风力发电机；控制系统；定桨距[中图分类号]TM614[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)02—0023—03StudyontheControISystemofFixedPitchW

2、indTurbineLIANGTao．LIFu．xian．HUANGYue(1．WuhanDigitalEngineeringInstitute，WuhanHubei430074，China；2．AirForceRadarAcademy，WuhanHubei430072，China)Abstract：Thecontrolsystemoffixedpitchwindturbinewhichwehavedesignedisintroducedinthisthesis，thedesignideaandfunctionstructurearedescr

3、ibed．Meanwhile。thekeytechniqueofthecontrolsystemisanalyzedanddiscussed．Keywords：windturbine；controlsystem；fixedpitch0引言风能作为一种清洁可再生清洁能源，在环境污染严重的今天，越来越得到人们的重视。近年来随着风力发电技术的成熟，风力发电量在世界发电总量中所占的比例越来越大。我国风能资源丰富，发展风电对于我国减少污染排放，调整能源结构，减轻全球大气温室效应，履行减碳计划中的国际责任，具有重大的图1定桨距风电机组整体示意图意义。目前并

4、网型风电机组主要有定桨距失速调节风电机组、变桨2控制系统设计方案距调节风电机组、主动失速调节风电机组和变速恒频风电机组。控制系统作为风力发电机组的最关键技术之一，它是风力发尽管在兆瓦级风力发电机组的设计中己经开始采用变桨距技术电机组运行的“大脑”，是整个机组正常安全运行的可靠保证。和变速恒频技术，但由此增加了控制系统与伺服系统的复杂性也控制系统主要包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括控对机组的成本和可靠性提出了新的挑战。而定桨距风力发电机制柜、塔基柜、电源柜、电容柜；软件部分包括PLC系统控制软件组结构简单、性能可靠的优点，现今仍然是最广泛采用

5、的风电和触摸屏控制软件。机组。底柜主要控制柜内照明、通风、加热、塔筒照明等；控制柜主1定桨距风力发电机组简介要控制加热冷却系统、液压控制、风速、风向、发电机转速的检测、偏航控制、辅机控制、软并网的控制、停机保护等。电源柜主要完定桨距风力发电机组的主要结构特点是，桨叶与轮毅的连接成机组软并网过程。电容柜保证在机组并网后的无功补偿。同是固定的，即当风速变化时，桨叶节距角不能随之变化。这一特时，该控制系统OPC具有开放性，风电厂管理人员能够远程检测点使得，当风速高于风轮的额定风速时，桨叶必须能够自动地将风机的运行状态，同时实现远程开、停机和复位功能。

6、功率限制在额定值附近，桨叶的这一特性称为自动失速性能。运行中的风力发电机组在突甩负载的情况下，桨叶自身必须具备制动能力，使风力发电机组能够在大风情况下安全停机。20世纪70年代失速性能良好的桨叶的出现，解决了风力发电机组的自动失速性能的要求，以及20世纪8O年代以及叶尖扰流器的应用，解决了在突甩负载情况下的安全停机问题，这些使得定桨距失速型风电机组在过去2O年的风能开发利用中始终处于主导地位，最新推出的兆瓦级风电机组仍有机型采用该项技术。定桨距风电机组的最大优点是控制系统结构简单，制造成本低，可靠性高。’收稿日期：2011—08—01图2控制系

7、统硬件框图ElectricalAutomation23《电气自动化)2012年第34卷第2期能源发电控制技TheNewEner．qyPowerControlTechnolog3控制系统功能设计④所有辅机正常工作，；⑤安全链保持闭合。风电机组运行状态控制包括机组起动控制，发电机软并网与(3)在风速较小，发电机输出功率较低或从电网吸收功率脱网控制，机舱偏航控制，电缆缠绕自动解缆控制，液压系统控时电机需要停机，或者系统出现除紧急停机和紧急安全链停机以制，冷却与加热系统自动控制，高速轴刹车控制，叶尖刹车控制以外的需要执行停机过程的故障，进行正常停机。及

8、各部件的工作状态监测等内容，同时具有日志记录、信息查询、正常停机执行的动作：系统参数设置，测试模式及调试模式功能。系统总体的工艺图如①叶尖扰流器展开；