PC控制应用于海上风电场.pdf

《PC控制应用于海上风电场.pdf》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、26风力发电从样机到批量生产：MultibridM5000海上风力发电机组PC控制应用于海上风电场MultibridGmbH从不会为陆上风电场而费心：5MW的M5000风力机从一开始就是专为海上风电应用而设计的。Multibrid通过与Beckhoff紧密合作，为批量化生产M5000提供了一个集成平台的控制方案。27风力发电M5000规格

2、额定功率：5MW

3、风轮直径：116m

4、风轮速度：4.514.8rpm

5、最大叶片速度：90m/s

6、海上轮毂高度：90m（样机102m）

7、机头重量/扫风面积：<30kg/m2早在20

8、04年，Multibrid就开发了样机，虽然在三年之后才正式投入低磨损技术降低系统故障了批量生产。2007年中旬，Multibrid开始在位于德国不来梅港的工厂安装风轮直径为16米、轮毂高90米的MultibridM5000。Multibrid的设计显示出出他们的雄心壮志。与其它大部分风力机制造商不同，Multibrid使用的是永磁同步发电机。大部分的电力供应商使当项目经理BerndZickert于2005年加盟该公司时，他就发现了这样用的都是同步发电机，而风电行业更倾向于使用异步（感应）发电一个很常见的技术现状：

9、用于风力机的控制和自动化系统并不是基机。Multibrid决定使用一个带环设计的多极同步发电机，这表示，它于一个集成的平台。硬件组件来自四个不同的制造商，这意味着以成熟的技术为基础，同时还具有磨损极低的优点。这一点特别是对Multibrid工程师必须熟悉不同的系统。组件和数据采集的协调也是个海上风电场运行来说是个极大的优点，在海上风电场中，服务、维护问题。及维修比陆上更加困难，特别是在天气很恶劣的时候。任何不容易出现故障的设备或性能特点都会让风力机更为可靠。对于Multibrid样机，这种内部差异很有意义，因为它可

10、以显示出设计的弹性，并为最终决定批量生产奠定基础。为此，公司必须试验重量轻，便于建造和安装各种选件。两年前，他们完成了M5000的首次现场试验。试验表明方案基本可行。Multibrid所面临的另一个挑战是，必须为批量生产和为了便于运输并确保安全和快速安装，M5000的一个重要设计要求是海上风电场运行做好准备。减少机舱和风轮的重量。Multibrid在风轮和发电机之间放置了一个减速比为10:1的单级减速机。发电机通过一个四象限逆变器连接至电通过对风力机所承受各种环境影响的模拟仿真实现样机的试验，包网，通过该逆变器，可

11、以实现变速运行。同时，它满足电网调度员为括各种可能的故障和故障场景。“针对仿真，我们为所有系统接口高级风力机所规定的要求。采用这一设计方案后，Multibrid将风轮、创建了一个精确的模型。”BerndZickert说道。“我们能够进行深度轮毂和机舱的总重量减少到约310吨。开发来提升系统性能。”开发的重点主要集中在系统生产、安装、运行及维修方面的可行性。2008年，Multibrid打算建造13个系统，尽管Multibrid风力机的额定功率较高，但其外形却极为紧凑：机舱尺其中6个计划用于AlphaVentus海上

12、风电场。AlphaVentus是德国首座寸仅为7米高、10米长，与其它同类产品相比，该系统更加小巧、轻海上风电场。它是一个具有开创性意义的合作项目，E.ONClimate&便。这样可带来很多优点：用三角架基础支撑的管状钢塔可给定不同Renewables、EWE和VattenfallEuropeNewEnergy都有参与该项目。的尺寸。机舱可在陆地上预装配，然后在海上作为成套设备安装。28风力发电德国不来梅港的生产车间直接坐落于港口，方便船只运输海上风电场运行的重要要求就是机舱的密封性：空气处理系统从环境空气中分离出

13、盐和水粒子，在机舱内生成正压，避免具有侵蚀性的海洋大气进入，保护易受损的控制元件受到侵蚀。集成的控制平台使系统管理更加简单自动控制系统的改造工作由BerndZickert实施，他们的团队负责对系统进行简化。控制器数量从5台减少为2台。除了塔筒中的主控计算机之外，还有一台轮毂中的计算机，用于提供冗余功能，并防止通过滑环连接数据传输的丢失。整个硬件平台都由Beckhoff组件替换，建立了一个集成的控制系统，提供协调、简单的处理、连接和数据流。系统处理500多个数字量和模拟量信号。这在维修和维护时特别有好处：维修技师仅需

14、熟悉一个运行操作指导系统即可，这样可大大减少培训和调试成本。29风力发电MultibridMultibrid成立于2000年。公司主要开发和建造M5000海上风力发电机。他们与供应商合作，有一支专家团队负责不断开发重要的系统组件，提升Multibrid技术。通过挂靠ProkonNord公司，Multibrid能够利用他们在风电场工程建设中长期积累的经验。工程