wpcs风电控制系统专为大型风力发电机组而设计

《wpcs风电控制系统专为大型风力发电机组而设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、WPCS风电控制系统专为大型风力发电机组而设计　　WPCS风电控制系统概述　　一、系统概述　　风力发电场具有机组布置范围广阔，设备运行的自然环境恶劣等特点，WPCS风电控制系统专为大型风力发电机组而设计，产品集成了当代最先进的电力电子、微电子、网络和软件技术，系统的网络结构如下：　　风电控制系统网络结构图　　　　WPCS风电控制系统包括现场风力发电机组控制单元、高速环型冗余光纤以太网、远程上位机操作员站等部分。　　二、风力发电机组控制单元(WPCU)　　风力发电机组控制单元(WPCU)是每台风机的控制核心，分散布置在机组的塔筒和机舱内。由于风电机组现场运行环

2、境恶劣，对控制系统的可靠性要求非常高，而WPCS风电控制系统是专门针对大型风电场的运行需求而设计，具有极高的环境适应性和抗电磁干扰等特点，其系统结构如下：　　　　WPCS风电控制系统的现场控制站包括：塔座主控制器机架、机舱控制站机架、变桨距系统、变流器系统、现场触摸屏站、以太网交换机、现场总线通讯网络、UPS电源、紧急停机后备系统等。　　三、远程监控系统(WPCM)　　所有风电机组通过光纤以太网连接至主控室的上位机操作员站，实现整个风场的远程监控，上位机监控软件具有如下功能:　　①系统具有友好的控制界面。　　②系统显示各台机组的运行数据，如每台机组的瞬时发电

3、功率、累计发电量、发电小时数、风轮及电机的转速和风速、风向等，将下位机的这些数据调入上位机，在显示器上显示出来，必要时还可以用曲线或图表的形式直观地显示出来。　　③系统显示各风电机组的运行状态，如开机、停车、调向、手/自动控制以及大/小发电机工作等情况，通过各风电机组的状态了解整个风电场的运行情况。　　④系统能够及时显示各机组运行过程中发生的故障。　　⑤系统能够对风电机组实现集中控制。值班员在集中控制室内，只需对标明某种功能的相应键进行操作，就能对下位机进行改变设置状态和对其实施控制。　　⑥系统管理。监控软件具有运行数据的定时打印和人工即时打印以及故障自动记

4、录的功能，以便随时查看风电场运行状况的历史记录情况。　　四、WPCS风电控制系统功能　　WPCS风电控制系统具有以下基本功能：　　1、数据采集(DAS)功能　　机组运行过程中进行监测的相关参数包括：　　(1)电网参数，包括电网三相电压、三相电流、电网频率、功率因数等。电压故障检测：电网电压闪变、过电压、低电压、电压跌落、相序故障、三相不对称等。　　(2)气象参数，包括风速、风向、环境温度等。　　(3)机组状态参数检测，包括：风轮转速、发电机转速、发电机线圈温度、发电机前后轴承温度、齿轮箱油温度、齿轮箱前后轴承温度、液压系统油温、油压、油位、机舱振动、电缆扭转

5、、机舱温度等。　　2、机组启停、发电控制　　(1)主控系统检测电网参数、气象参数、机组运行参数，当条件满足时，启动偏航系统执行自动解缆、对风控制，释放机组的刹车盘，调节桨距角度，风车开始自由转动，进入待机状态。　　(2)当外部气象系统监测的风速大于某一定值时，主控系统启动变流器系统开始进行转子励磁，待发电机定子输出电能与电网同频、同相、同幅时，合闸出口断路器实现并网发电。　　(3)风力机组功率、转速调节　　根据风力机特性，当机组处于最佳叶尖速比λ运行时，风机机组将捕获得最大的能量，虽理论上机组转速可在任意转速下运行，但受实际机组转速限制、系统功率限制，不得不

6、将该阶段分为以下几个运行区域：即变速运行区域、恒速运行区域和恒功率运行区。额定功率内的运行状态包括：变速运行区(最佳的λ)和恒速运行区。　　当风机并网后，转速小于极限转速、功率低于额定功率时，根据当前实际风速，调节风轮的转速，使机组工作在捕获最大风能的状态。