貝加萊WTC風(fēng)電主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)—論文設(shè)計(jì)

1、貝加萊wtc風(fēng)電主控系統(tǒng)【摘 要】：該文概述了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求，介紹了以b&r系統(tǒng)為背景的風(fēng)電解決方案。重點(diǎn)描述了基于aprol（ dcs）的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)和基于x20 pcc及其分布式i/o模塊、powerlink工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)和wtc軟件包的風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)。其中，對風(fēng)機(jī)單機(jī)scada系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)仿真模型和風(fēng)電安全系統(tǒng)等也進(jìn)行了全面的介紹。 編輯簡介：該文概述了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求，介紹了以b&r系統(tǒng)為背景的風(fēng)電解決方案。重點(diǎn)描述了基于aprol（ dcs）的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)和基于x20 pcc及其分布式i/o模塊、powerlink工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)和wtc軟件包的風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)。

2、其中，對風(fēng)機(jī)單機(jī)scada系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)仿真模型和風(fēng)電安全系統(tǒng)等也進(jìn)行了全面的介紹。關(guān)鍵詞：貝加萊 wtc風(fēng)電主控系統(tǒng)1. 應(yīng)用背景日益增加的新能源需求和迅速發(fā)展的風(fēng)電技術(shù)風(fēng)力發(fā)電正在中國蓬勃發(fā)展，隨著能源環(huán)保問題的加劇，綠色的風(fēng)力發(fā)電越發(fā)得到國家重視，投入不斷加大，最近幾年，風(fēng)力發(fā)電保持著每年30以上的強(qiáng)勁增長勢頭。國內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)起步較晚，目前的控制系統(tǒng)均是由歐洲專用控制方案提供商提供的專用系統(tǒng)，價格高昂且交貨周期較長。開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的控制系統(tǒng)必須要提上日程，一方面，由于缺乏差異化而使得未來競爭中的透明度過高，而造成陷入激烈的價格競爭，另一方面，尋找合適的平臺開發(fā)自主的風(fēng)電控制系統(tǒng)將使

3、得制造商在未來激烈競爭中獲得先手。 然而，風(fēng)電控制系統(tǒng)必須滿足風(fēng)電行業(yè)特殊的需求和苛刻的指標(biāo)要求，這一切都對風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)平臺提出了要求，而b&r的控制系統(tǒng)，在軟、硬件上均提供了適應(yīng)于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)需求的設(shè)計(jì)。2. 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對控制系統(tǒng)的需求2.1 高標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場環(huán)境適應(yīng)性當(dāng)今，基于全球?qū)η鍧嵞茉吹闹匾?，各個國家都在建設(shè)風(fēng)場，風(fēng)機(jī)的安裝地點(diǎn)十分廣泛，北半球、南半球、陸地、海洋，只要有合適風(fēng)資源的場所就可安裝風(fēng)機(jī)，這對風(fēng)機(jī)中的器件提出了很高的要求，作為風(fēng)機(jī)運(yùn)行的大腦控制系統(tǒng)來說，同樣不例外：寬溫，抗震，防腐蝕、電磁兼容性好等幾方面成為了最基本的要求。貝加萊在風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)中采用的x20系統(tǒng)，在產(chǎn)

4、品設(shè)計(jì)之初就考慮了這些需求，除了通過標(biāo)準(zhǔn)的ce,c-ul-us,gost-r等認(rèn)證外，我們的產(chǎn)品在德國tuv實(shí)驗(yàn)室做了halt（高加速壽命）測試，測試結(jié)果表明，x20系統(tǒng)的操作極限溫度可達(dá)到: -70c100c，振動極限可達(dá)到55g(rms)。此外針對海上風(fēng)機(jī)對于防鹽堿、防潮氣等方面，x20所有模塊均進(jìn)行了特殊處理；同時x20系統(tǒng)的mtbf時間可達(dá)到50萬個小時，這些指標(biāo)從硬件方面都已完全滿足了現(xiàn)場提出的高標(biāo)準(zhǔn)要求，x20系統(tǒng)在各行各業(yè)的實(shí)際應(yīng)用情況也都證明了這一點(diǎn)。貝加萊wtc風(fēng)電主控系統(tǒng)發(fā)布日期：2011-11-29 瀏覽次數(shù)：70【摘 要】：該文概述了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求，介紹了

5、以b&r系統(tǒng)為背景的風(fēng)電解決方案。重點(diǎn)描述了基于aprol（ dcs）的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)和基于x20 pcc及其分布式i/o模塊、powerlink工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)和wtc軟件包的風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)。其中，對風(fēng)機(jī)單機(jī)scada系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)仿真模型和風(fēng)電安全系統(tǒng)等也進(jìn)行了全面的介紹。2.2高級語言編程能力 由于功率控制涉及到風(fēng)速變化、最佳葉尖速比的獲取、機(jī)組輸出功率、相位和功率因素，發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速等諸多因素的影響，因此，它包含了復(fù)雜的控制算法設(shè)計(jì)需求，而這些，對于控制器的高級語言編程能力有較高的要求，而b&r pcc產(chǎn)品提供了高級語言編程能力，不僅僅是這些，還包括了以下一些關(guān)鍵技術(shù)：2.2.1復(fù)雜控制算法設(shè)

6、計(jì)能力傳統(tǒng)的機(jī)器控制多為順序邏輯控制，而隨著傳感器技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，復(fù)雜控制將越來越多的應(yīng)用于機(jī)器，而機(jī)器控制本身即是融合了邏輯、運(yùn)動、傳感器、高速計(jì)數(shù)、安全、液壓等一系列復(fù)雜控制的應(yīng)用，pcc的設(shè)計(jì)者們很早就注意到這個發(fā)展方向而設(shè)計(jì)了pcc產(chǎn)品來滿足這一未來的需求。為了滿足這種需求，pcc設(shè)計(jì)為基于automation runtime的實(shí)時操作系統(tǒng)(os)上，支持高級語言編程，對于風(fēng)力發(fā)電而言，變槳距、主控邏輯、功率控制單元等的算法非常復(fù)雜，這需要一個強(qiáng)大的控制器來實(shí)現(xiàn)對其高效的程序設(shè)計(jì)，并且，代碼安全必須事先考慮，以維護(hù)在研發(fā)領(lǐng)域的投資安全。2.2.2功能塊調(diào)用pcc支持pl

7、copen motion、plcopen safety和plcopenhydraulic庫的調(diào)用，這對于風(fēng)電這一集合了變槳運(yùn)動控制、安全邏輯設(shè)計(jì)、液壓控制的綜合系統(tǒng)來說是再好不過的選擇.變槳控制將考慮多個伺服的定位和同步關(guān)系，而safety為機(jī)組提供了多種安全回路設(shè)計(jì)以保護(hù)機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，液壓控制被極其容易的集成到系統(tǒng)中而無需購置專用的液壓控制模塊。同時，pcc支持用戶自定義庫的封裝設(shè)計(jì)，用戶可以將其自身的核心算法封裝為功能塊來調(diào)用，這使得一方面代碼的安全性得到了很好的保證，而另一方面，它也提供了針對不同機(jī)組的系統(tǒng)調(diào)用，大大簡化了軟件的重構(gòu)，支持快速開發(fā)。2.2.3 all in one的

8、設(shè)計(jì)理念automation studio集成軟件開發(fā)平臺automation studio設(shè)計(jì)初衷是建立在一種放眼整機(jī)控制而不是局部（只關(guān)心驅(qū)動或者邏輯，獨(dú)立組件），30年的豐富oem控制設(shè)計(jì)使得b&r深刻理解“整體”的意義，因此，其軟件包設(shè)計(jì)為面向整個機(jī)器的各個對象（邏輯、運(yùn)動、測量、通信、顯示）和過程（配置、項(xiàng)目規(guī)劃與管理、診斷、調(diào)試、維護(hù)）。對于b&r automation studio而言，控制器的設(shè)計(jì)、變槳伺服、液壓控制、safety技術(shù)、通信均在一個”all in one”的工具包automation stduio中實(shí)現(xiàn)，對于風(fēng)力發(fā)電這樣的綜合多種控制需求的系統(tǒng)而言，automa

9、tion studio提供了一個完整的工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用的平臺，它使得代碼生成、仿真分析、遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)集成為一體，難道還有什么需要不能滿足嗎？拋開技術(shù)的因素，對于用戶而言，一套軟件即可實(shí)現(xiàn)所有的應(yīng)用需求，這降低工程師的學(xué)習(xí)成本，也作為一個平臺，為用戶提供了長期持續(xù)創(chuàng)新的軟件平臺基礎(chǔ)。 貝加萊wtc風(fēng)電主控系統(tǒng)發(fā)布日期：2011-11-29 瀏覽次數(shù)：70【摘 要】：該文概述了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求，介紹了以b&r系統(tǒng)為背景的風(fēng)電解決方案。重點(diǎn)描述了基于aprol（ dcs）的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)和基于x20 pcc及其分布式i/o模塊、powerlink工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)和wtc軟件包的風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)

10、。其中，對風(fēng)機(jī)單機(jī)scada系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)仿真模型和風(fēng)電安全系統(tǒng)等也進(jìn)行了全面的介紹。2.3 matlab/simulink風(fēng)力發(fā)電控制器代碼自動生成風(fēng)能利用是一個系統(tǒng)工程，涉及到了氣象學(xué)、流體力學(xué)、固體力學(xué)、電力電子、機(jī)械工程、材料工程等多種學(xué)科和專業(yè)，許多部件都能建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，而matlab是建模、仿真的常用工具軟件，貝加萊的automation studio中集成了matlab/simulink的接口，這將大大減少工程設(shè)計(jì)人員的編程調(diào)試時間，降低現(xiàn)場調(diào)試費(fèi)用。從2008年開始，b&r與mathworks建立了深度的合作關(guān)系，采用matlab/simulink工具，提供針對電力行業(yè)的模

11、型構(gòu)建、仿真分析與代碼生成設(shè)計(jì)。2.3.1基于建模的系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于數(shù)學(xué)建模的，這是所有工程應(yīng)用的目標(biāo)和基礎(chǔ)理論，而matlab正是提供了建模設(shè)計(jì)架構(gòu)上的系統(tǒng)仿真和分析。通過simulink，建立模型就如同裝配物理系統(tǒng)本身一樣，模型中的組件就像實(shí)際的物理線路連接一樣方便，這些物理連接代表理想的傳導(dǎo)路徑，通過這個方法，可描述系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，而無需推導(dǎo)和實(shí)現(xiàn)用于系統(tǒng)的方程，模型與原理圖非常相似，從模型中，simulink可自動構(gòu)造描述系統(tǒng)運(yùn)行的微分代數(shù)方程，這些方程可與其它方程集成在一起。例如你可以定義線性和飽和變壓器、避雷器和斷路器以及輸電線路的模型，勵磁、液壓和風(fēng)力渦輪機(jī)組，以及電力

12、電子單元的gto、igbt模型，對于控制和測量單元的電壓、電流、阻抗測量，rms測量，有功和無功功率的計(jì)算，以及abc-to dq0及dq0到abc的轉(zhuǎn)換，三相單元的rpl負(fù)載、同步或異步發(fā)電機(jī)，電動機(jī)分析和測量工具均可以被組件形式建立模型，并通過simulink來連接。利用simulink可以為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建立控制系統(tǒng)模型2.3.2 simulink的電力應(yīng)用分析能力simulink里包含了柔性輸電系統(tǒng)向量模型、風(fēng)力渦輪的向量模型、電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制和磁場定向控制模型等。simulink為電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)提供了三種解決方案，以及一種理想的切換算法，可通過高頻切換提升系統(tǒng)的仿真性能。在 simul

13、ink中使用變步積分算法來執(zhí)行高度精確的電力系統(tǒng)模型仿真。其中一些積分算法可處理在實(shí)際電力系統(tǒng)建模中常遇到的數(shù)值剛性系統(tǒng)。simulink提供的零點(diǎn)穿越檢測功能，能以十分精確的機(jī)器精度檢測并求解不連續(xù)過程。離散仿真采用固定步長梯形積分法來仿真系統(tǒng)，特別適合帶電力電子設(shè)備的電力系統(tǒng)模型。該模式還有助于實(shí)現(xiàn)模型的實(shí)時執(zhí)行。向量仿真則采用一組固定頻率代數(shù)。2.3.3 代碼自動生成通過matlab/simulink，系統(tǒng)建模的控制器代碼可以被生成，并經(jīng)過優(yōu)化成為真正可用的程序，而這些強(qiáng)大的功能也被集成到了automation studio中，對于開發(fā)風(fēng)電控制系統(tǒng)而言，這無疑是一種非常好的選擇。 貝加萊

14、wtc風(fēng)電主控系統(tǒng)發(fā)布日期：2011-11-29 瀏覽次數(shù)：70【摘 要】：該文概述了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求，介紹了以b&r系統(tǒng)為背景的風(fēng)電解決方案。重點(diǎn)描述了基于aprol（ dcs）的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)和基于x20 pcc及其分布式i/o模塊、powerlink工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)和wtc軟件包的風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)。其中，對風(fēng)機(jī)單機(jī)scada系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)仿真模型和風(fēng)電安全系統(tǒng)等也進(jìn)行了全面的介紹。 2.3.4 貝加萊仿真模型的合作伙伴-德國風(fēng)能研究所（iset）iset成立于1988年，是一家同kassel大學(xué)合作的德國非營利性研究所。主要從事可再生能源戰(zhàn)略應(yīng)用方面的項(xiàng)目研發(fā)，目前有75%的員工集中于

15、風(fēng)電領(lǐng)域的項(xiàng)目研發(fā)，大型風(fēng)電場的并網(wǎng)是其中一個重要研究內(nèi)容；他在風(fēng)機(jī)模型方面也積累了豐富的知識和經(jīng)驗(yàn)，貝加萊在2007年進(jìn)入風(fēng)電領(lǐng)域之初，就和iset建立起了合作關(guān)系，通過iset的支持，我們可以很快的對某一風(fēng)機(jī)建立起真實(shí)、準(zhǔn)確的仿真模型，并且通過matlab/simulink接口，直接導(dǎo)入automation studio，在開發(fā)階段就可完成大部分的參數(shù)診定、程序測試等工作，并且通過這個模型可以自動生成變槳、扭矩控制算法。 3 基于b&r系統(tǒng)的風(fēng)電解決方案在風(fēng)電領(lǐng)域，貝加萊可提供包括風(fēng)電場全場監(jiān)控系統(tǒng)（aprol）、風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)(x20)、單機(jī)scada系統(tǒng)(java)等全套解決方案。3.1

16、 aprol風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)3.1.1 監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成aprol系統(tǒng)是一套早在1983年就推出的dcs系統(tǒng)，它充分利用了近年來計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字通訊技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合工控各行業(yè)的工藝要求，目前已在石油天然氣、石化、化學(xué)工業(yè)、電力能源、環(huán)保、軌道交通、冶金、建材等工控各個領(lǐng)域有了大量的應(yīng)用。目前aprol最新版本是3.6版，它充分吸收了其它家dcs系統(tǒng)的眾多優(yōu)勢，如系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性、良好的用戶界面、豐富的庫函數(shù)等，同時也克服了傳統(tǒng)dcs系統(tǒng)的諸多不足，具有系統(tǒng)靈活開放、高效的開發(fā)環(huán)境等特點(diǎn)。 風(fēng)力發(fā)電場相當(dāng)于一個具有多個有功功率和無功功率可調(diào)并實(shí)時變化的發(fā)電單元的系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電場及其各個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

17、是一種整體與部分、宏觀與微觀的關(guān)系。因此，在單臺風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合適的風(fēng)電場級的dcs系統(tǒng)，監(jiān)測風(fēng)電場內(nèi)各臺風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)預(yù)測未來不同時段風(fēng)電場的功率變化，并根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令調(diào)節(jié)風(fēng)電場的有功功率和無功功率輸出，以保證風(fēng)電場安全、穩(wěn)定、符合要求地 運(yùn)行。除風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之外，風(fēng)電場dcs系統(tǒng)可以兼容或接入風(fēng)電場的升壓變電站、氣象觀測站的監(jiān)控系統(tǒng)，提高風(fēng)電場監(jiān)控的集成度。與傳統(tǒng)的風(fēng)電場中央監(jiān)控系統(tǒng)相比，aprol風(fēng)電場dcs系統(tǒng)將由以下三個功能組成部分：（1）實(shí)時監(jiān)控（scada）（2）能量調(diào)度與管理（pdm）（3） 功率預(yù)測管理（pfm） 風(fēng)力發(fā)電場相當(dāng)于一個具有多個有

18、功功率和無功功率可調(diào)并實(shí)時變化的發(fā)電單元的系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電場及其各個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是一種整體與部分、宏觀與微觀的關(guān)系。因此，在單臺風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合適的風(fēng)電場級的dcs系統(tǒng)，監(jiān)測風(fēng)電場內(nèi)各臺風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)預(yù)測未來不同時段風(fēng)電場的功率變化，并根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令調(diào)節(jié)風(fēng)電場的有功功率和無功功率輸出，以保證風(fēng)電場安全、穩(wěn)定、符合要求地 運(yùn)行。除風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之外，風(fēng)電場dcs系統(tǒng)可以兼容或接入風(fēng)電場的升壓變電站、氣象觀測站的監(jiān)控系統(tǒng)，提高風(fēng)電場監(jiān)控的集成度。與傳統(tǒng)的風(fēng)電場中央監(jiān)控系統(tǒng)相比，aprol風(fēng)電場dcs系統(tǒng)將由以下三個功能組成部分：（1）實(shí)時監(jiān)控（scada）（2）能量調(diào)度

19、與管理（pdm）（3） 功率預(yù)測管理（pfm）貝加萊wtc風(fēng)電主控系統(tǒng)發(fā)布日期：2011-11-29 瀏覽次數(shù)：70【摘 要】：該文概述了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求，介紹了以b&r系統(tǒng)為背景的風(fēng)電解決方案。重點(diǎn)描述了基于aprol（ dcs）的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)和基于x20 pcc及其分布式i/o模塊、powerlink工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)和wtc軟件包的風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)。其中，對風(fēng)機(jī)單機(jī)scada系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)仿真模型和風(fēng)電安全系統(tǒng)等也進(jìn)行了全面的介紹。3.1.2 監(jiān)控范圍在b&r的系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程維護(hù)不僅僅代表在軟硬件意義上可以有靈活的實(shí)現(xiàn)，而且也包含了：（1）針對各種參數(shù)的監(jiān)控不僅僅是電流、電壓，事實(shí)上在風(fēng)

20、力發(fā)電場的每個參數(shù)，各個傳感器的輸入、i/o模塊、cpu、甚至軟件中的中間變量都可以被遠(yuǎn)程監(jiān)控到。（2）運(yùn)行分析通過靈活的軟件平臺，b&r也能為風(fēng)力發(fā)電場提供整場運(yùn)行的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)，包括設(shè)備維護(hù)、根源分析等管理級任務(wù)，這個可以由b&r aprol dcs系統(tǒng)來完成，貝加萊提供了不僅僅是整機(jī)控制、監(jiān)控、也提供面向整場的管理級服務(wù)。 3.2 風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)mw級風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)的典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D3.2.1 x20分布式控制系統(tǒng)在風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)中貝加萊主要采用了開放性好、集成度高、配置靈活、性能突出的x20分布式系統(tǒng)，x20系統(tǒng)基于pc-based技術(shù)，cpu單元采用最新的intel celeron處理器，最

21、快的循任務(wù)環(huán)周期可達(dá)200 s；且所有cpu單元都標(biāo)配了usb、rs232以及以太網(wǎng)接口，支持各類主流的現(xiàn)場總線技術(shù)，如profibus-dp，modbus/tcp，canopen等；主cpu、i/o站以及安全系統(tǒng)間均采用ethernet powerlink工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)，各i/o模塊采集到的信號可以實(shí)時到傳送到主cpu進(jìn)行條件判斷及處理；此外變流器設(shè)備、變槳系統(tǒng)、智能傳感器、cms系統(tǒng)均可以通過通訊的方式實(shí)時采集到主cpu中；對上位軟件方面，x20系統(tǒng)也提供了豐富開放的接口：opc、dll、web、ftp等。以上所有的配置及調(diào)試均在as3.0一個統(tǒng)一的開發(fā)平臺下完成。x20系統(tǒng)中還具備了一些

22、時候風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的特殊模塊，如測量有功、無功、相位角的x2ocm0985電力測量模塊；帶有示波器功能的ai/ao模塊；光纖中繼器模塊：x20bh模塊；pwm輸出模塊：針對逆變器的控制的專用模塊等。x20cm0985電力測量與并網(wǎng)同步專家模塊3.2.2 風(fēng)機(jī)主控軟件包（wtc package）核心軟件包風(fēng)機(jī)主控軟件包是由貝加萊公司資深算法工程師、軟件工程師組成的研發(fā)小組，在分析和消化了目前的一些風(fēng)機(jī)控制軟件的設(shè)計(jì)，歷時2年所完成的一套軟件包，目前已有部分國內(nèi)外客戶在使用該軟件包，獲得了很好的使用反饋，以下幾點(diǎn)是該軟件包的設(shè)計(jì)理念：（1）基于 標(biāo)準(zhǔn)化iec61131-3語言開發(fā)： 結(jié)構(gòu)化文本（st

23、ructured text）（2）軟件結(jié)構(gòu)由一些小部分組成并接口清晰（模塊化結(jié)構(gòu)）：l 便于添加/修改/移除單個部分 l 便于維護(hù) l 便于測試 l 測試過部分代碼的復(fù)用l 適用與多種機(jī)型（雙饋、直驅(qū)） （3）軟件修改和下載無需重啟 （4）集成完整的 i/o 診斷 可以運(yùn)行時維護(hù) （5）高度參數(shù)化 參數(shù)修改不會引起跳變 利用模塊化的結(jié)構(gòu)，再加上貝加萊產(chǎn)品的定性分時多任務(wù)系統(tǒng)以及集成as開發(fā)平臺，可以快速的完整一套風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的主控軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)工作，這一方案的優(yōu)勢在國內(nèi)外幾個合作項(xiàng)目中都得到了很好的體現(xiàn)。3.2.3 風(fēng)機(jī)單機(jī)scada系統(tǒng)（基于java技術(shù)）風(fēng)機(jī)單機(jī)的scada系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下幾類

24、功能（1） 風(fēng)機(jī)整機(jī)和各部件的實(shí)時數(shù)據(jù)信息 狀態(tài)信息 溫度信息 轉(zhuǎn)速信息 電氣信息 環(huán)境信息（2）風(fēng)機(jī)各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息 10分鐘平均數(shù)據(jù) 事件數(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù)（3）風(fēng)機(jī)控制 停機(jī)、開機(jī)、復(fù)位、維護(hù) 、參數(shù)設(shè)定 有功功率調(diào)節(jié) 無功功率調(diào)節(jié)基于上述需求，開發(fā)了基于web技術(shù)的開放式單機(jī)scada系統(tǒng)，除了主控柜上的hmi可以顯示和操作此界面外，任何一臺可以連接到主控plc的計(jì)算機(jī)通過ie即可調(diào)用出此界面，實(shí)現(xiàn)瘦客戶端的scada系統(tǒng)，通過最新的it技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程維護(hù)和管理功能，其主界面如下圖所示。3.2.4風(fēng)機(jī)仿真模型如前所述，在獲得客戶提供的一系列有關(guān)機(jī)組的具體參數(shù)后（貝加萊會提供參數(shù)列表），貝加

25、萊可根據(jù)這些參數(shù)提供出一套基于matlab/simulink技術(shù)的仿真模型，該模型將以可運(yùn)行在as中的庫函數(shù)形式提供，同時有該模型還將自動生成和此機(jī)型有關(guān)系的變槳扭矩控制器，通過這樣的模型，可以直接對主控程序進(jìn)行仿真調(diào)試。 1 2 3 4 6 貝加萊wtc風(fēng)電主控系統(tǒng)發(fā)布日期：2011-11-29 瀏覽次數(shù)：70【摘 要】：該文概述了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求，介紹了以b&r系統(tǒng)為背景的風(fēng)電解決方案。重點(diǎn)描述了基于aprol（ dcs）的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)和基于x20 pcc及其分布式i/o模塊、powerlink工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)和wtc軟件包的風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)。其中，對風(fēng)機(jī)單機(jī)scada系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)仿

26、真模型和風(fēng)電安全系統(tǒng)等也進(jìn)行了全面的介紹。3.2.5風(fēng)電安全系統(tǒng) 風(fēng)機(jī)的安全鏈設(shè)計(jì)中可通過安全繼電器回路或者集成式的安全模塊兩種方式來實(shí)現(xiàn)，兩種模式均各有特點(diǎn)，但集成式的安全系統(tǒng)無疑是未來的趨勢。b&r safety技術(shù)是目前運(yùn)行最高效率的安全系統(tǒng)，并且有完整的產(chǎn)品線如safetylogic 、safety i/o,safety motion、powerlink safety,滿足sil 3級別的設(shè)計(jì)，安全邏輯的掃描周期為1ms，是目前刷新最快的safety logic產(chǎn)品，b&r safetylogic是基于powerlink實(shí)時通信技術(shù)而設(shè)計(jì)的，通過將系統(tǒng)中關(guān)鍵的邏輯如強(qiáng)風(fēng)、惡劣天氣，機(jī)組

27、的狀態(tài)變化如葉輪過速、扭纜、電源失效、制動和操作人員的緊急按鈕動作等通過黃色的x20 safety i/o輸入到系統(tǒng)中，而safetylogic控制器作為一個powerlink controlled node來運(yùn)行，只有在safety邏輯對應(yīng)的i/o動作時才引發(fā)一個安全邏輯的執(zhí)行過程（這些過程依據(jù)引發(fā)安全的源而設(shè)計(jì)為不同），safetylogic是獨(dú)立于標(biāo)準(zhǔn)控制單元的。如主控系統(tǒng)拓?fù)鋱D所示，貝加萊的方案可采用集成的安全系統(tǒng)，所有安全模塊可安裝在系統(tǒng)的任何一處。同時b&r automation studio工具包支持plcopen的safety庫應(yīng)用，支持20種開放的plcopensafety功能塊，對于風(fēng)力發(fā)電這樣牽扯到嚴(yán)格的機(jī)組安全的應(yīng)用而言，它不僅高效、完整的并且開放，易于構(gòu)建安全邏輯。3.2.6 遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)（1）遠(yuǎn)程維護(hù)是系統(tǒng)必需的設(shè)計(jì)對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組而言，遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o疑至關(guān)重要，因?yàn)椋L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝往往是在海邊