Osnovne funkcije drugog sustava upravljanja vjetroelektranom
(1) Funkcija prikupljanja podataka (DAS): uključujući prikupljanje električne mreže, meteorološke i jedinične parametre za ostvarivanje funkcija upravljanja, alarma, snimanja i krivulja;
(2) Kontrolne funkcije jedinice: uključujući automatsko pokretanje jedinice, kontrolu priključka na mrežu, kontrolu brzine, kontrolu snage, kontrolu kompenzacije jalove snage, automatsku kontrolu zraka, kontrolu uklanjanja kabela, automatsko isključivanje iz mreže i sigurnu kontrolu isključivanja;
(3) Funkcije sustava daljinskog nadzora: uključujući jedinične parametre, praćenje stanja povezane opreme, funkcije povijesne i stvarne krivulje, te kumulativno praćenje radnih uvjeta jedinice.
1, funkcija prikupljanja podataka (DAS)
Relevantni parametri za praćenje tijekom rada jedinice uključuju:
(1) Parametri mreže, uključujući mrežni trofazni napon, trofaznu struju, mrežnu frekvenciju, faktor snage itd. Detekcija kvara napona: titranje mrežnog napona, prenapon, niski napon, pad napona, kvar faze, trofazni asimetrija, itd.
(2) Meteorološki parametri, uključujući brzinu vjetra, smjer vjetra, temperaturu okoline itd.
(3) Detekcija parametara statusa jedinice, uključujući: brzinu rotora, brzinu generatora, temperaturu zavojnice generatora, temperaturu prednjeg i stražnjeg ležišta generatora, temperaturu ulja u mjenjaču, temperaturu prednjeg i stražnjeg ležaja mjenjača, temperaturu ulja u hidrauličkom sustavu, tlak ulja, razinu ulja, kabinu ulja vibracije, okretanje kabela, temperatura kabine itd.
Gornje računalo centra za daljinsko praćenje vjetroelektrana i postaja sa zaslonom osjetljivim na dodir tornja mogu ostvariti nadzor stanja jedinice i ostvariti funkcije prikazivanja, snimanja, krivulje i alarma relevantnih parametara.
2. Pokretanje i zaustavljanje jedinice, kontrola proizvodnje energije
(1) Glavni upravljački sustav detektira parametre mreže, meteorološke parametre i radne parametre jedinice. Kada su uvjeti zadovoljeni, aktivira se sustav skretanja kako bi se obavilo automatsko odvijanje kabela i kontrola vjetra, oslobađajući diskove kočnica jedinice, podešavajući kut nagiba, a vjetrenjača počinje slobodno rotirati. , uđite u stanje čekanja.
(2) Kada je brzina vjetra koju nadzire vanjski meteorološki sustav veća od određene vrijednosti, glavni upravljački sustav pokreće sustav pretvarača za pokretanje uzbude rotora. Kada je izlazna snaga statora generatora ista frekvencija, ista faza i ista amplituda kao i rešetka, zatvaranje otvora za zatvaranje.
(3) Snaga vjetra i podešavanje brzine
Prema karakteristikama vjetroturbine, kada je jedinica u optimalnom omjeru brzine okretanja λ, ventilatorska jedinica će uhvatiti maksimalnu energiju. Iako se brzina jedinice teoretski može kretati pri bilo kojoj brzini, ona je ograničena stvarnom jediničnom brzinom i ograničenjem snage sustava. Faza se mora podijeliti na sljedeća radna područja: radno područje promjenjive brzine, radna površina konstantne brzine i područje rada s konstantnom snagom. Radni uvjeti unutar nazivne snage uključuju: radnu zonu promjenjive brzine (optimalno λ) i radnu zonu konstantne brzine.
Kada je ventilator spojen na mrežu, ako je brzina manja od granične brzine i snaga manja od nazivne snage, prilagodite brzinu vjetrenjača prema trenutnoj stvarnoj brzini vjetra, tako da jedinica radi u stanje hvatanja maksimalne energije vjetra.
Budući da postoji određena pogreška između brzine vjetra na mjernoj točki anemometra i brzine vjetra koja djeluje na nož, promatrač zakretnog momenta predviđa mehanički prijenosni moment vjetroturbine, a brzina vrtnje se uvodi kroz odgovarajući odnos između brzinu vrtnje generatora i zakretni moment. ω je očekivana vrijednost brzine generatora. Tm je promatrana vrijednost zakretnog momenta. Kopt je konstanta proporcionalnosti na optimalnoj brzini.
Kada se brzina vjetra poveća i brzina generatora dosegne gornju granicu, glavni regulator mora održavati stalnu brzinu. Električna energija koju stvara turbina na vjetar povećava se s povećanjem brzine vjetra. U ovom trenutku, jedinica odstupa od optimalne λ krivulje vjetroturbine.
Kada se brzina vjetra nastavi povećavati, tako da brzina i snaga dosegnu gornju granicu, uđite u zonu rada konstantne snage. U tom stanju, glavna kontrola prolazi kroz pretvarač kako bi održala snagu konstantne jedinice, a glavni regulator smanjuje snagu vjetra podešavanjem sustava nagiba. Napadni kut smanjuje zahvaćanje energije vjetra oštricom; s druge strane, pretvarač smanjuje brzinu generatora, tako da vjetroturbina odstupa od optimalne λ krivulje, a izlazna snaga generatora ostaje stabilna.
3, logika sustava pomoćne opreme za kontrolu snage vjetra
(1) Generatorski sustav
Pratite parametre rada generatora, kontrolirajte temperaturu svitka generatora, temperaturu ležaja i temperaturu komore kliznog prstena u odgovarajućem rasponu kroz 3 ventilatora za hlađenje i 4 električna grijača. Relevantna logika je sljedeća:
Kada se temperatura generatora podigne na određenu zadanu vrijednost, pokreće se ventilator za hlađenje. Kada temperatura padne na određenu zadanu vrijednost, rad ventilatora se zaustavlja; kada je temperatura generatora previsoka ili preniska i prelazi granicu, izdaje se signal alarma i provodi postupak sigurnog isključivanja.
Kada je temperatura niža do određene zadane vrijednosti, pokreće se električni grijač, a kada temperatura raste do određene vrijednosti, rad grijača se zaustavlja; u isto vrijeme, električni grijač se također koristi za kontrolu krajnje razlike temperature generatora unutar razumnog raspona. U.
(2) Hidraulički sustav
Hidraulični sustav jedinice koristi se za kočenje skretanja i mehanički pogon kočionog diska. Kada je jedinica normalna, potrebno je održavati nazivni raspon tlaka.
Hidraulična pumpa upravlja tlakom hidrauličnog sustava. Kada tlak padne na podešenu vrijednost, pumpa za ulje se pokreće. Kada se tlak podigne do određene zadane vrijednosti, crpka se zaustavlja. (3) Meteorološki sustav
Meteorološki sustav je inteligentni meteorološki mjerni instrument koji komunicira s regulatorom preko RS485 porta i prikuplja meteorološke parametre izvan kabine do upravljačkog sustava. Grijač meteorološkog mjernog sustava kontrolira se prema temperaturi okoline kako bi se spriječilo zaleđivanje.
Treperava svjetlost prepreka se kontrolira, a treperava svjetlost prepreka postavlja se na kraju svake oštrice kako bi se osvjetljavala noću.
Ventilator kabine kontrolira temperaturu okoline unutar kabine.
(4) Električni sustav nagiba
Sustav nagiba uključuje motor, vozač i glavni kontrolni PLC na svakoj oštrici. PLC komunicira s glavnim upravljačkim sustavom jedinice putem CAN sabirnice. To je upravljačka jedinica za podešavanje visine u sustavu kontrole vjetroelektrane. Sustav nagiba ima sučelje za kontrolu peroa. Glavne funkcije sustava nagiba su slijedeće: kontrola sustava za nagib kočenja u slučaju nužde, u slučaju nužde, kontrola ventilatora. Glavna komunikacijska naredba prihvaća se putem komunikacije s glavnim regulatorom preko CAN komunikacijskog sučelja, a sustav nagiba podešava kut nagiba noža na unaprijed određeni položaj. Komunikacija između sustava nagiba i glavnog kontrolera uključuje:
Blade Povratna informacija o položaju
Povratna informacija o položaju noža B
Povratna informacija o položaju noža C
Oštrica noža daje naredbu
Stupanj sustava integriran je status greške
Oštrica u pernatom stanju
Komanda perja
(5) Sustav prijenosa s povećanjem brzine
Sustav prijenosnika koristi se za povećanje brzine vjetroturbine do normalnog radnog opsega generatora dvostrukog napajanja. Potrebno je nadzirati i kontrolirati pumpu za ulje zupčanika, hladnjak ulja u reduktoru, grijač, pumpu za ulje za podmazivanje i tako dalje.
Kada je tlak ulja u zupčaniku niži od podešene vrijednosti, pokreće se pumpa za ulje zupčanika; kada je tlak veći od namještene vrijednosti, pumpa za ulje zupčanika se zaustavlja. Kada je tlak premašen, alarm se izdaje i izvršava se postupak isključivanja.
Temperatura ulja ulja hladnjaka / grijača zupčanog prijenosnika: Kada je temperatura niža od podešene vrijednosti, pokrenite grijač, zaustavite grijač kada je temperatura viša od podešene vrijednosti; kada je temperatura viša od zadane vrijednosti, pokrenite ulje za prijenosnik Hladnjak zaustavlja hladnjak ulja prijenosnika kada temperatura padne na podešenu vrijednost.
Kontrola pumpe za ulje za podmazivanje, kada je tlak ulja za podmazivanje niži od zadane vrijednosti, pokrenite pumpu za ulje za podmazivanje, kada je tlak ulja viši od određene vrijednosti, zaustavite pumpu ulja za podmazivanje.
(6) upravljanje sustavom skretanja
U skladu s trenutnim kutom kabine i izmjerenom srednjom vrijednošću signala niskih frekvencija, kao i trenutnim radnim stanjem i signalom opterećenja jedinice, motori CW (u smjeru kazaljke na satu) i CCW (suprotno od smjera kazaljke na satu) prilagođeni su automatskom vjetru kontrola odmotavanja kabela.
Automatsko upravljanje vjetrom: Kada je jedinica u stanju rada ili stanju pripravnosti, motori CW i CCW podešavaju se prema odstupanju kuta kabine i izmjerenog smjera vjetra kako bi se ostvarilo automatsko podešavanje vjetra. (Skretanje se izvodi pri podešenoj brzini skretanja, a potrebno je otkriti pogonsko stanje motora skretanja)
Kontrola automatskog odvijanja kabela: Kada je jedinica u stanju pauze, ako je kabina uvrnuta više od 720 stupnjeva u određenom smjeru, pokreće se postupak automatskog odvijanja kabela, ili kada je jedinica u stanju rada, ako je okret više od 1024 stupnjeva, provodi se postupak odvlačenja kabela.
(7) Komunikacija pretvarača velike snage
Glavni regulator komunicira s pretvaračem preko CANOPEN komunikacijske sabirnice, a pretvarač ostvaruje kontrolu mreže / izvan mreže, regulaciju brzine generatora, kontrolu aktivne snage i kontrolu jalove snage:
Mreže i izvan mreže: Sustav pretvarača kontrolira izlaznu snagu generatora statora na istu frekvenciju, u fazi i istu amplitudu prema naredbi glavne kontrole, a zatim zatvara izlazni kontaktor statora. Kada je proizvodna snaga jedinice manja od određene vrijednosti tijekom nekoliko sekundi ili kada ventilator ili električna mreža ne rade, pretvarač pokreće izlazni kontaktor statora generatora i otvara se jedinica.
Regulacija brzine generatora: Kada jedinica radi u sljedećem stupnju nazivnog opterećenja, jedinica radi na optimalnoj krivulji λ kontroliranjem brzine generatora. Mjerenjem vrijednosti momenta u stvarnom vremenu kao anemometra, jedinica se prilagođava optimalnom stanju. trčanje.
Kontrola snage: Kada jedinica uđe u zonu konstantne snage, održava snagu izlaza jedinice putem komunikacijske naredbe s pretvaračem.
Regulacija jalove snage: Kontrola jalove snage ili podešavanje faktora snage putem komunikacijskih naredbi s pretvaračem.
8) Sigurnosni krug lanca
Sigurnosna petlja lanca neovisna je o glavnom upravljačkom sustavu i paralelno izvršava logiku za slučaj nužde. Svi odgovarajući krugovi pogona podržavaju pomoćne baterije kako bi se osiguralo pouzdano izvršenje sustava u slučaju nužde.
