主控系统培训

成都阜特科技主讲人：刘进2012年2月主控系统培训成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.1.系统概述2.启机流程3.运行控制4.偏航控制5.停机控制6.参数解读7.事件表解读内容1系统概述•主控系统是控制机组运行的大脑，用于保证风机可靠运行，最大能量捕获和提供良好的电能质量。•主控系统给出叶片桨角和发电机系统转矩，作用给变桨系统和变流器系统，进行最佳能量捕获控制和功率控制。成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.系统框图成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.主控制器起/停、状态监控、协调控制、保护用户界面系统登录、参数变更、手动操作、日志、故障查询变频器控制软并网切入/切出无功补偿控制对电网发感性/容性无功变浆控制功率控制转速控制液压系统偏航刹车高速轴刹车偏航系统偏航控制解绕控制安全控制限速控制安全链控制系统功能根据现场风速自动进入启动状态或从电网切出。根据功率、转速、风速自动进行转速和功率控制，实现最优化的功率输出。在紧急状态下，能保证通过刹车系统实现紧急制动，刹车系统具备软、硬刹车功能自动偏航跟踪风向，电缆扭曲到设定值后，根据风况智能解缆。成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.系统功能能够便捷的维护风机的各个执行机构或设备，修改机组运行参数。根据不同的等级的报警事件执行不同的停机策略，降低风机损耗。能对电网、风况和机组的运行状况等进行监测和记录并为风场管理提供原始数据对出现的异常情况能够自行判断并采取相应的保护措施成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.启动自检增速并网2启机流程成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.当前无触发停机的故障激活，且桨角89.5度，转速500rpm,如果触发了BP180以上的停机，则需变桨范围风暴位置信号=1盘刹1、盘刹2处于打开状态主控给出旁路极限开关指令，三支桨叶以0.5度/秒减小到90度。（给出旁路限位开关有条件限制，如果未满足条件，但某桨角在风暴位置，触发“旁路限位开关超时”故障）2.1启动成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.十分钟平均风速大于启动风速，计时120秒。30秒的实际风向小于立即偏航角度且无偏航动作。齿轮箱油温大于齿轮油加热启动温度。变频器正常，即热线信号变频器正常=1。2.1启动成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.风机启动后，会依据上一次最高级别的刹车状态，进行相应的系统自检测试。以确保机组能安全运行。刹车系统测试变桨系统测试2.2自检成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.激活机械刹车2延时10s，激活机械刹车1，叶片以0.5度/s的速度变桨到90度。延时5s，监测高速轴转速是否为0rpm，如果是，进入下一测试阶段，否则触发刹车打滑。刹车测试1成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.叶片以2度/秒变桨到启动桨角70度。延时5s，监测发电机转速是否为0rpm，如果是，进入下一阶段测试，否则触发刹车打滑。刹车测试2成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.打开刹车1和刹车2(DiscBrake2=1且DiscBrake2=1)。判断上次激活的刹车等级，如果是高级别的刹车状态，进入下一步的测试，否则，进入增速流程。打开刹车成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.当桨角在70度时，此时刹车处于打开状态，风轮获得一定转矩开始转动。延时15s后判断高速轴转速。如果高速轴转速大于400rpm，状态报警：测试风速转速高；否则，判断控制器是否断电超过24h或者上次刹车等级大于或等于BP190，如果是，进行电池测试，否则，进入增速流程。风速测试成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.启机自检时的变桨电池测试未触发电池收桨168h或变桨电池电压错误复位后8小时后的正常发电过程中的电池测试变桨电池测试成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.进入增速状态后，桨角以启动变桨速率2度/秒，由70度往0度方向靠近。并快速通过塔筒的共振范围。如果风速减小或通过共振区超时将中断启动程序，叶片回到启动桨角进入等风状态。增速过程分为阶段1增速目标1100rpm和阶段1增速目标1200rpm两个过程。转速在0rpm-1100rpm阶段，主控控制变桨距系统以40rpm/s的增速使转子转速迅速提升至1100rpm附近。另外，在此期间，转子转速会迅速的通过共振区，如果说转子转速在共振转速的时间超时，那么主控会要求风机停机，长时间运行在共振区可能导致风机受损转速在1100rpm-1200rpm阶段，主控控制变桨距系统以10rpm/s的增速使转子转速缓慢的靠近1200rpm附近2.3增速（提升转速）成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.转速达到1200rpm，且主控收到变频器在运范围内信号，主控开始切入变频器，给出励磁指令，变频器直流母线充电、开始励磁。主控受到变频器准备并网信号，给出请求加载指令，变频器同步发电机，准备并网。如果转速超过切入变频器增量，触发”切入转速超范围”的报警。如果并网时间超过30s，触发”变频器并网超时”报警2.4并网成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.变频器并网后，变频系统开始按照主控设定给定力矩，随着转速的提升，给定力矩不断增加。此时，叶片角度逐渐向0度位置推进，设定转矩和设定转速开始随之增加至额定力矩和额定转速。利用上升斜率来避免不必要的过头控制。到达0度桨角或额定转速后，系统将进入额定的转速功率闭环控制，系统进入持续并网运行模式。2.4并网成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.2.4并网成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.启机流程成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.旁路极限开关输出：DO旁路极限开关=1桨矩角以0.5°/s减小到90°等风1、风速启动风速计时等风时间2、若刹车则计时刹车冷却时间3、风向在启动偏航范围内4、齿轮油温度加热齿轮油温度5、变频器正常=1刹车测试11、输出：DO盘刹2=02、延时10s或发电机转速=0输出：DO盘刹1=03、以0.5°/s变桨到90°刹车测试21、以2°/s变桨到70°2、实际桨角=70°风速测试当桨角=70°延时15s旁路限位开关时间10s上次激活的刹车程序高于正常停机上次激活的刹车程序为正常停机上次激活的刹车程序高于快速停机2上次激活的刹车程序高于快速停机2延时5sY上次激活的刹车程序高于快速停机2提升转速1、以“阶段1增速速率”增速到“阶段1增速目标”2、以“阶段2增速速率”增速到“阶段2增速目标”上次激活的刹车程序高于快速停机2报状态：通过共振区超时报状态：测试风速转速高启动控制器断电超过24h或上次激活的刹车程序BP160N报状态：电池测试Y实际桨角=90°输出：DO旁路极限开关=0报状态：旁路限位开关超时报状态：刹车打滑高速轴转速400RPM高速轴转速400RPM调节到开始桨角1、以2°/s变桨到70°打开刹车1、打开刹车输出：DO盘刹1=1DO盘刹2=12、当前桨角=70°发电机转速=“切入转速”与DI变频器在运行范围=1发电机转速在共振转速的时间超过安全时间Y自由空转发电机转速稳定在“阶段2增速目标”N发电转速=0YNN延时5s发电转速=0并网流程启动流程图并网运行流程成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.切入变频器1、等待变频器励磁，发电机转速稳定在“阶段2增速目标”附近报状态：切入转速超范围发电机同步1、等待变频器并网，发电机转速稳定在“阶段2增速目标”附近报状态：切入超时DI变频器准备并网=0的时间超过“切入时限”N开始力矩给定1、发电机转速稳定在“阶段2增速目标”附近2、力矩给定以“启动力矩速率”N调节到最小桨角1、以“启动变桨速率”变桨到“最小桨距角”正常发电1、变桨控制与力矩控制切换到自动模式切出切出状态1、高风切出10m平均风速“切出风速10m”或30s平均风速“切出风速30s”或当前风速“切出风速1s”2、运行桨角超限平均桨角“最大运行桨距角”3、平均功率过高powerhigh10m平均功率“最大平均功率”4、瞬时功率极限maxpowerpeak瞬时功率“最大峰值功率”5、变频器脱网DI变频器电网连接=06、低风切出功率“小负功率”超过“小负功率时限”或功率“大负功率”超过“大负功率时限”Y输出：DO开始励磁=1发电机转速超出“切入转速”+-“切入偏移转速”或DI变频器在运行范围=0Y报状态：并网超时DI变频器电网连接=0的时间超过“并网时限”DI变频器准备并网=1Y输出：DO力矩请求=1DI变频器电网连接=1Y力矩输出“额定力矩”的90%（风场控制按风场给定功率计算）Y当前桨角=“最小桨距角”或发电机转速额定发电机转速-“切入运行转速差”Y并网流程并网流程图机组并网后，桨角以0.5°/s往零度方向靠近，同时设定转速和设定力矩以一定速度靠近额定转速和额定力矩，进入正常发电步序。最佳尖速比控制恒功率控制安全控制LVRT3运行控制成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.LVRT成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.LVRT说明偏航系统保障风机相对风向保持在最优化的范围，提高机组发电效率。同时对过量偏航造成的电缆扭转进行解缆控制，对产生超过极限的电缆扭转进行保护。4偏航控制成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.偏航检测成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.偏航系统通过设置于偏航齿侧的接近开关检测偏航角度及实际偏航方向。在启动偏航电机时监视偏航速度及运行方向，如果与设定方向不一致触发事件保护。接近开关计数值作为电缆扭转情况及实际机舱方向记录，机舱方向与相对风向合成为绝对风向。偏航检测成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.风机偏航控制根据事件对应的偏航程序触发，各个程序均采用30s平均风向作为偏航参考，在启动偏航前断开偏航液压制动器，偏航结束后启动液压偏航制动器锁定机舱方向。偏航过程中保持50%的制动力避免风机过快偏航导致的额外载荷。偏航程序：自动偏航偏航停止自动解缆手动偏航禁止偏航偏航控制成都阜特科技有限公司ChengduForwardTechnologyLtd.偏航启动风速2.5m/s。该偏航程序下，偏航过程中保持50%的制动力避免风机过快偏航导致的额外载荷。由于低风状态下风向较乱变化较大，为了避免无谓的偏航造成利用率的降低，偏航的误差角度检测也分为2级，低风状态偏航的误差检测角度和时间要大于高风状态误差检测角度和时间。6米(pYw_Setpoint1)以下风速，检测误差角度16度(30s平均值)(pYw_WindOffset1)，延迟2分钟(pYw_Delay1)开出偏航命令。8米(pYw_Setpoint2)以上风速，检测误差角度8度(30s平均值)(pYw_windOffset2)，延迟1分钟(pYw_Delay2)开出偏航命令；风向陡转，检测