變槳距系統(tǒng)培訓(xùn).

1、風(fēng)電控制領(lǐng)域的卓越解決方案成都阜特科技有限公司變槳系統(tǒng)介紹變槳系統(tǒng)介紹主講人：Shakar日 期：2012-02-以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.變槳系統(tǒng)1、概述、概述2、變槳原理、變槳原理3、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)功能4、與其它產(chǎn)品比較、與其它產(chǎn)品比較5、變槳系統(tǒng)故障判斷、變槳系統(tǒng)故障判斷以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Tech

2、nology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1、概述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)1.1變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.2變槳系統(tǒng)分類1.3以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是3m/s的速度

3、，便可以開始發(fā)電。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 18 7 2 4 6 9 10 35變槳系統(tǒng)所在位置1.葉

4、片2. 輪轂3.變槳系統(tǒng)4.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子5.發(fā)電機(jī)定子6.偏航電機(jī)7.風(fēng)速儀、風(fēng)向標(biāo)8.基座9.塔筒10 .提升機(jī)Vensys直驅(qū)風(fēng)機(jī)以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)雙饋風(fēng)機(jī)以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.

5、1.2 變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)的的工作模式：工作模式：u A) 正常工作模式u B) 正常停機(jī)模式 u C)緊急模式 以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.2 變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 變槳是指讓風(fēng)機(jī)的槳葉自動旋轉(zhuǎn)到主控制器設(shè)定的角度，以控制葉片的迎風(fēng)角始終保持在最佳位置，從而更好地利用風(fēng)能。 變槳距系統(tǒng)接收主控發(fā)來的控制指令，通過控制算法輸出一個電壓形式的速度值，這個值通過伺服驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以帶動槳葉。同時，變槳控

6、制器對備用電源進(jìn)行管理，以保證緊急情況下能快速收槳。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.2 變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 變槳控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制，在額定功率以上通過控制葉片槳距角使輸出功率保持在額定狀態(tài)。 每個葉片的變槳控制柜，都配備一套備用電源，儲備的能量，在保證變槳控制柜內(nèi)部電路正常工作的前提下，足以使葉片從0順槳到90。當(dāng)來自滑環(huán)的電網(wǎng)電壓掉電時，備用電源直接給變槳控制系統(tǒng)供電，仍可保證短期內(nèi)整套變槳電控系

7、統(tǒng)正常工作，實(shí)現(xiàn)低電壓穿越（LVRT）功能。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.3 變槳系統(tǒng)分類按柜體數(shù)量分類按執(zhí)行機(jī)構(gòu)動力形式分類按驅(qū)動器輸出電壓類型分類以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.3.1 按柜體數(shù)量分類變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有很多

8、種，有7柜式、6柜式、 4柜式、3柜式。但都包括：1、驅(qū)動柜（7柜式多一個中控柜）2、電池柜3、變槳電機(jī)4、編碼器5、限位開關(guān)6、減速機(jī)7、潤滑泵以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.3.1 按柜體數(shù)量分類以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Lt

9、d.1.3.1 按柜體數(shù)量分類以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.1.3.2 按執(zhí)行機(jī)構(gòu)動力形式分類電動變槳液壓變槳以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd. 電動變槳 電動變槳距系統(tǒng)（Electric Pitch Control

10、System）一般包括變槳距伺服電機(jī)、控制器、電機(jī)驅(qū)動器、UPS、減速箱、傳感器等。圖中只畫出了一個槳葉的變槳距執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其它兩個槳葉與此完全相同。每個槳葉分別采用一個帶位移反饋的伺服電機(jī)進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，位移傳感器采用光電編碼器，安裝在電動機(jī)輸出軸上，采集電機(jī)轉(zhuǎn)動角度。 電動變槳距系統(tǒng)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理圖：以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd. 液壓變槳 液壓變槳距系統(tǒng)（Hydraulic Pitch Con

11、trol System）主要由推動桿、支撐桿、導(dǎo)套、防轉(zhuǎn)裝置、同步盤、短轉(zhuǎn)軸、連桿、長轉(zhuǎn)軸、偏心盤、槳葉法蘭等部件組成。 各部分作用如下:推動桿: 傳遞動力，把機(jī)艙內(nèi)液壓缸的推力傳遞到同步盤上;支撐桿: 是推動桿輪毅端徑向支撐部件;導(dǎo)套: 與支撐桿形成軸向運(yùn)動副，限制支撐桿的徑向運(yùn)動;同步盤: 把推動桿的軸向力進(jìn)行分解，形成推動三片槳葉轉(zhuǎn)動的動力;防轉(zhuǎn)裝置: 防止同步盤在周向分力作用下轉(zhuǎn)動，使其與輪毅同步轉(zhuǎn)動。 其中同步盤、短轉(zhuǎn)軸、連桿、長轉(zhuǎn)軸、偏心盤組成了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，將推動桿的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變成偏心盤的圓周運(yùn)動。 該機(jī)構(gòu)的工作過程如下: 控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速，以一定的算法給出槳葉的槳距角信號，

12、液壓系統(tǒng)根據(jù)控制指令驅(qū)動液壓缸，液壓缸帶動推動桿、同步盤運(yùn)動，同步盤通過短轉(zhuǎn)軸、連桿、長轉(zhuǎn)軸推動偏心盤轉(zhuǎn)動，偏心盤帶動槳葉進(jìn)行變距。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd. 液壓變槳 國內(nèi)傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓變槳距執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)的方式，液壓站和液壓油缸放在機(jī)艙內(nèi)，通過一套曲柄連桿機(jī)構(gòu)同步推動三片槳葉旋轉(zhuǎn)，這種方案的變距力有限，而且不能對槳葉獨(dú)立控制，已不能滿足兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的要求。在對國內(nèi)

13、進(jìn)口風(fēng)電機(jī)組液壓變槳距機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，設(shè)計了獨(dú)立液壓變槳距機(jī)構(gòu)。 國外先進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般都采用獨(dú)立液壓變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方式，如圖所示。槳葉由油缸驅(qū)動，油缸安裝于輪轂內(nèi)，液壓油通過液壓滑環(huán)進(jìn)入輪轂。圖中，1為輪轂殼，2為偏心塊，3為活塞桿，4為槳葉，5為回轉(zhuǎn)支撐，6為油缸，7為油缸座，8為閥塊，9為內(nèi)壓板。 該機(jī)構(gòu)的工作過程如下：主控系統(tǒng)根據(jù)檢測到的功率，以一定的算法給出槳距角參考信號，通過電滑環(huán)送給輪轂控制器，輪轂控制器根據(jù)主控指令驅(qū)動伺服比例閥使油缸活塞桿達(dá)到指定位置，偏心塊將液壓缸活塞桿的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變成使槳葉旋轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)對槳距角的控制。由于風(fēng)電機(jī)組的每個槳葉都由一套獨(dú)立的

14、液壓伺服系統(tǒng)驅(qū)動，一個槳葉出現(xiàn)故障時，其他兩個槳葉仍能正常工作，增加了系統(tǒng)的安全性。這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)尤其適用于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd. 液壓變槳項目項目電動變槳電動變槳液壓變槳液壓變槳結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，冗余性好。由電動機(jī)、控制模塊、蓄電池與執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速器、齒輪等組成。液壓變槳結(jié)構(gòu)簡單，由動力源液壓泵站、控制模塊、蓄能器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)油缸等組成。槳距調(diào)節(jié)槳距調(diào)節(jié)基本無差別。電路的響應(yīng)

15、速度比油路略快。電動變槳技術(shù)成熟，數(shù)控驅(qū)動容易，控制簡單?；緹o差別。油缸的執(zhí)行（動作）速度比齒輪略快，響應(yīng)頻率快扭距大。液壓控制較為困難，因?yàn)楦魑恢玫牡乃俣群图铀俣榷疾煌?。緊急情況緊急情況下的保護(hù)下的保護(hù)功能基本無差別。功能基本無差別。低溫下，蓄電池儲存的能量降較大。低溫下，蓄能器儲存的能量降較小。蓄電池儲存的能量不容易實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。蓄能器儲存的能量通過壓力容易實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。使用壽命使用壽命主要損耗件蓄電池的使用使命大約3年液壓變槳結(jié)構(gòu)簡單，元器件壽命較長。主要損耗件蓄能器的使用使命大約6年外部配外部配套需求套需求占用空間相對較大。輪轂、軸承可相對較小。需對齒輪進(jìn)行集中潤滑。無需對齒輪進(jìn)行潤滑，減少

16、集中潤滑的潤滑點(diǎn)。環(huán)境清潔環(huán)境清潔機(jī)艙及輪轂內(nèi)部清潔。容易存在漏油，造成機(jī)艙及輪轂內(nèi)部油污。維護(hù)維護(hù)電動變槳漏電，需漏電保護(hù)。電機(jī)碳刷（永磁無刷直流電機(jī)除外）、蓄電池需定期維護(hù)。液壓變槳漏油，液壓油要求清潔度高。需定期對液壓油、濾清器進(jìn)行更換。代表廠商代表廠商GE、Nordex、Suzlon、Repower和金風(fēng)、華銳、東汽等。Vestas、Gamesa、Acciona和Dewind、三菱重工、上海電氣等。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Te

17、chnology Ltd.1.3.3 按驅(qū)動器輸出電流類型分項目項目直流直流變變槳槳交流交流變變槳槳電機(jī)電機(jī)直流電機(jī)的價格貴，而且有電刷，維護(hù)不方便。交流電機(jī)體積小，效率高，價格也比直流電機(jī)便宜。維護(hù)維護(hù)3MW機(jī)組的變槳電機(jī)功率約在8kW10kW，若用直流電機(jī)，體積龐大，安裝非常不變，如果電機(jī)燒了，要換電機(jī)，一個人是抱不動了，輪轂空間又小，維護(hù)工作量很大。大型機(jī)組采用異步電機(jī)，又輕又苗條，問題相對要小了。安全性安全性直流伺服壞了，直流電機(jī)能實(shí)現(xiàn)順槳。最后一個安全環(huán)節(jié)，直流更勝一籌。在國外5MW機(jī)組上，電動變槳多采用直流方案。交流伺服如果壞了，機(jī)組就無法順槳了。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量

18、量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.2 變槳原理原理簡介原理簡介2.1智能變槳智能變槳2.2以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.2.1 原理簡介以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Tec

19、hnology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.2.2 智能變槳 目前全球僅有美國的Moog和西班牙MLS兩家系統(tǒng)集成商提供智能變槳距控制系統(tǒng)的解決方案。 智能變槳距技術(shù)對大功率、海上型風(fēng)機(jī)實(shí)施控制是未智能變槳距技術(shù)對大功率、海上型風(fēng)機(jī)實(shí)施控制是未來風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨勢，國際國內(nèi)市場需求十分迫切：來風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨勢，國際國內(nèi)市場需求十分迫切：1、大型風(fēng)機(jī)疲勞載荷是傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的幾十倍，特別是海上型大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要通過控制系統(tǒng)補(bǔ)償才能獲得較長的有效生命周期； 2、大型風(fēng)力機(jī)組只能通過智能控制補(bǔ)償達(dá)到機(jī)組設(shè)計目標(biāo)，并通過有效保護(hù)來彌補(bǔ)由此帶來的安全隱患。以以創(chuàng)創(chuàng)新

20、新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.2.2 智能變槳1、葉片上的載荷，主要是葉根處的載荷情況；2、輪轂上的載荷；3、塔架上的載荷，主要是塔頂和塔基的載荷情況等。 作用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的載荷按照載荷的來源可以大致作用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的載荷按照載荷的來源可以大致分為：分為：1、空氣動力載荷：這是與風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，平均風(fēng)速，湍流強(qiáng)度，葉片輪廓和空氣 密度等有關(guān)的載荷；2、重力載荷：這是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相關(guān)的重力引起的載荷；3、慣性載荷：包括離

21、心力和科氏力等；4、工作載荷：這是來源于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的操作和控制的載荷；5、其他載荷：安裝位置的特殊條件等帶來的載荷，如波浪載荷和結(jié)冰載荷。 按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)的部位來分，一般關(guān)注以下載荷：按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)的部位來分，一般關(guān)注以下載荷： 以上三部位的載荷是設(shè)計階段和風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中所要關(guān)注的基本載荷，其他部位的載荷可以由這些基本載荷推算出來。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3、系統(tǒng)功能以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量

22、求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.1 通信 根據(jù)客戶需求，可為客戶提供多種通訊方式和現(xiàn)場總線解決方案: RS485、TCP/IP、PROFI-BUS、CANopen、DivceNet、Modbus等。公司變槳產(chǎn)品中已使用2種通信方式。RS485CANOpen以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Tec

23、hnology Ltd.3.2 槳葉定位 本部分用于實(shí)現(xiàn)主控的控制指令，即槳葉位置。有2種控制方式：速度環(huán)控制、位置環(huán)控制。 L+BL+B控制器定位精度可達(dá)控制器定位精度可達(dá)0.030.03，BachmannBachmann控制器定位精度可達(dá)控制器定位精度可達(dá)0.0050.005。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.3 備用電源管理 在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程中，備用電源起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)安全鏈斷開、通信異常、

24、風(fēng)速過大或電網(wǎng)掉電等緊急情況下，備用電源用于將槳葉收回92，直至撞限位開關(guān)，以避免風(fēng)機(jī)倒塌，保證風(fēng)機(jī)安全。 備用電源管理主要有2大功能：1 1、充電測試：、充電測試：當(dāng)調(diào)試變槳時，可手動按下充電測試按鈕，變槳控制器將對3支槳葉的備用電源進(jìn)行一次充電，從第一個備用電源開始到第三個備用電源結(jié)束，時間間隔1s。當(dāng)?shù)谌齻€電源充電完成后回到第一個電源進(jìn)行正常充電。2 2、正常充電：、正常充電：對變槳備用電源進(jìn)行循環(huán)充電，時間間隔15m。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu

25、Forward Technology Ltd.3.4 保護(hù) 安全鏈上包含如下信號： 1、軸控柜1 230VAC供電 （1F4）； 2、軸控柜2 230VAC供電（1F5） ； 3、軸控柜3 230VAC供電（1F6） ； 4、油泵 230VAC供電（1F7） ； 5、200VDC 剎車電源1 （3F4） ； 6、200VDC 剎車電源2 （3F5） ； 7、200VDC 剎車電源3 （3F6）； 8、充電器 230VAC供電 （5F1、5F2）； 9、驅(qū)動器1 故障信號 （驅(qū)動器1 X2：23、24；軸控柜1：1F2、2F5）； 10、驅(qū)動器2 故障信號 （驅(qū)動器2 X2：23、24；軸控柜2

26、：1F2、2F5）； 11、驅(qū)動器3 故障信號 （驅(qū)動器3 X2：23、24；軸控柜3：1F2、2F5）；以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.4 保護(hù)超速收槳超速收槳 當(dāng)變槳控制器收到超速信號后，已設(shè)定的最大速度收槳至90。緊急收槳緊急收槳 安全鏈斷開、通信失敗或電網(wǎng)掉電等緊急情況下，用備用電源收槳至92。狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)監(jiān)測 主要用于監(jiān)測變槳系統(tǒng)各個部分運(yùn)行狀態(tài)，并將狀態(tài)信息發(fā)送給主控系統(tǒng)。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力

27、以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.5 變槳調(diào)試3.5.1 參數(shù)管理參數(shù)管理3.5.2 編碼器管理編碼器管理3.5.3 手動變槳手動變槳3.5.4 槳葉校準(zhǔn)槳葉校準(zhǔn) 3.5.5 低電壓穿越（低電壓穿越（LVRT）以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.5.1

28、參數(shù)管理 通過上位機(jī)調(diào)試軟件，客戶可以對變槳系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)和槳葉參數(shù)進(jìn)行讀寫操作。比如修改電機(jī)正反轉(zhuǎn)最大速度、編碼器參數(shù)、齒輪箱變比、大小齒輪齒數(shù)、槳葉最大誤差范圍、最大加速度、通信波特率及其校準(zhǔn)方式、數(shù)據(jù)位、停止位等信息。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.5.2 編碼器管理 在調(diào)試情況下，完成A、B編碼器切換功能。在變槳系統(tǒng)自主運(yùn)行情況下，系統(tǒng)默認(rèn)激活A(yù)編碼器，當(dāng)A編碼器出現(xiàn)故障時，將自動切換成B編碼器進(jìn)行控

29、制，以完成槳葉順槳，保證風(fēng)機(jī)安全。同時，A、B編碼器所測得的風(fēng)機(jī)槳葉角度應(yīng)保持一致。若二者相差一定角度，主控上將報“槳角不一致錯誤”。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.5.3 手動變槳正向慢轉(zhuǎn)正向慢轉(zhuǎn)循環(huán)變槳循環(huán)變槳正向快轉(zhuǎn)正向快轉(zhuǎn)反向慢轉(zhuǎn)反向慢轉(zhuǎn)單向變槳單向變槳反向快轉(zhuǎn)反向快轉(zhuǎn)手動變槳以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward T

30、echnology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.5.4 槳葉校準(zhǔn) 當(dāng)風(fēng)機(jī)吊裝完成后，要對槳葉角度進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后風(fēng)機(jī)方能運(yùn)行發(fā)電。校準(zhǔn)有0或92校準(zhǔn)2種?？赏ㄟ^上位機(jī)調(diào)試軟件或控制器自帶的屏來完成校準(zhǔn)功能。 若通過程序進(jìn)行校準(zhǔn)，則可將槳葉校準(zhǔn)為任意角度值。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.5.5 低電壓穿越（LVRT） 低電壓穿越（LVRT）：當(dāng)電網(wǎng)故障或擾動引起風(fēng)

31、電場并網(wǎng)點(diǎn)的電壓跌落時，在電壓跌落的范圍內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組能夠不間斷并網(wǎng)運(yùn)行?；疽螅夯疽螅簩τ陲L(fēng)電裝機(jī)容量占其他電源總?cè)萘勘壤笥?%的省（區(qū)域）級電網(wǎng)，該電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的風(fēng)電場應(yīng)具有低電壓穿越能力。a) 風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組具有在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20%額定電壓時能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行625ms的能力；b) 風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓在發(fā)生跌落后2s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90%時，風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward

32、Technology Ltd.3.5.5 低電壓穿越（LVRT） 實(shí)驗(yàn)室中EON測試：將400V電源開關(guān)斷開時間低于3秒鐘，此時變槳系統(tǒng)繼續(xù)變槳不受影響；如果400V電源斷開時間超過3秒鐘，系統(tǒng)會停止變槳。斷開400V電源開關(guān)時間變槳運(yùn)行情況993 ms保持原狀1986 ms保持原狀2780 ms保持原狀2995 ms保持原狀3000 ms保持原狀3008 ms電機(jī)減速至停止轉(zhuǎn)動，不抱閘3600 ms電機(jī)減速至停止轉(zhuǎn)動，不抱閘以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu

33、Forward Technology Ltd.3.6 部分關(guān)鍵器件介紹1. 充電器充電器2. 電壓監(jiān)測器電壓監(jiān)測器3. 電池收槳部分串講電池收槳部分串講4. 溫度傳感器溫度傳感器5. 加熱器加熱器6. 風(fēng)扇風(fēng)扇7. 變壓器變壓器8. 驅(qū)動器驅(qū)動器9. 編碼器編碼器10. 浪涌保護(hù)器浪涌保護(hù)器11. 變槳電機(jī)變槳電機(jī)12. 控制器控制器13. 備用電源備用電源14. 其他部分其他部分以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.

34、3.6.1 充電器 風(fēng)場經(jīng)常使用的充電器有雷奧、北京亞安及LUST的充電器AC500。3個品牌的充電器功能大同小異。 充電器內(nèi)部有2個繼電器個繼電器。充電器用于給備用電源充電，以保證備用電源在任何情況下皆有足夠的電壓來完成快速收槳。同時，充電器還可監(jiān)視電池柜內(nèi)的溫度。 充電功能： 1、充電測試； 2、循環(huán)充電。亞安充電器部分參數(shù)：亞安充電器部分參數(shù)： 輸入額定電壓：230VAC； 輸入電壓范圍：184276VAC； 輸入電流： 4.5A； 橫流充電電流：1.08A2%；以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward T

35、echnology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.2 電壓監(jiān)測器1、1A2：用于監(jiān)視電池電壓（216VDC）是否正常；2、4U1：用于監(jiān)測電網(wǎng)電壓（400VAC）是否正常。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.3 電池收槳部分1、3K3、3K4互鎖，正常情況下3K4線包有電，電池收槳時3K3線包有電，撞限位開關(guān)后3K3、3K4均不帶電；2、G3是主控控制電池收槳；

36、3、G5是主控給出的旁路極限開關(guān)；4、3K2由變槳控制器程序控制電機(jī)剎車；5、4K2（斷電延時繼電器）用于低電壓穿越（E-ON）功能。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.4 溫度傳感器1、輪轂溫度傳感器；2、電池柜溫度傳感器；3、電機(jī)自帶溫度傳感器；以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chen

37、gdu Forward Technology Ltd.3.6.5 加熱器1、電池柜中的加熱器；2、電機(jī)自帶加熱器；3、中控柜中的加熱器。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.6 風(fēng)扇 主要是電機(jī)自帶風(fēng)扇。一般情況下電機(jī)溫度超過75時風(fēng)扇啟動，溫度低于55時風(fēng)扇停止。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology L

38、td.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.7 變壓器1、中控柜中的變壓器（、中控柜中的變壓器（3G2）：）： 主要將400VAC轉(zhuǎn)換為200VDC作為剎車電源。2、軸控柜中的變壓器（、軸控柜中的變壓器（1T1）：）： 主要是將400VAC 轉(zhuǎn)換為275VAC供給驅(qū)動器完成正 常的控制功能。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.8 驅(qū)動器v 輸入電源： 3400VAC15%，50

39、/60Hzv 額定電流：40Av 額定溫升： 20K v 最大電流： 90Av 超載時間： 10sv 連續(xù)工作時間： 5000 hour v 控制電源：24VDC10% v 輸入差分信號：-10V10Vv 反饋方式：旋轉(zhuǎn)變壓器和測速發(fā)電機(jī)v 故障保護(hù)：過壓、過流、過載保護(hù)，電源緩沖保護(hù)，電機(jī)超溫報警v 通信方式：RS485、CanOpen以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.8 驅(qū)動器1、X2：3、4腳(10V

40、信號)，用于接受變槳PLC速度指令；2、X2：10腳，是驅(qū)動器使能信號，由變槳PLC控制；3、2R1：泄放電阻。當(dāng)驅(qū)動器進(jìn)行剎車制動時，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，會向驅(qū)動器直流功率母線上并接的電容回饋電能。如果回饋的電能導(dǎo)致電容上的電壓超過設(shè)計的門檻值時，驅(qū)動器內(nèi)部的泄放保護(hù)電路將動作，通過泄放電阻將電容上的能量放掉。注：當(dāng)泄放功能動作時，必須斷開驅(qū)動器所有電源，直注：當(dāng)泄放功能動作時，必須斷開驅(qū)動器所有電源，直到到15min后才能進(jìn)行接線操作！后才能進(jìn)行接線操作！以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technol

41、ogy Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.9 編碼器1、A編碼器： 安裝在變槳電機(jī)尾部，用于反饋槳葉角度給控制器。2、B編碼器： 安裝與輪轂大齒輪胖。用于反饋槳葉角度給控制器。若A、B編碼器反饋的角度相差過大（一般大于1），主控會報錯。A、B編碼器均可控制槳葉，一般默認(rèn)用A編碼器。當(dāng)A編碼器故障時，程序會自動切換為B編碼器，繼續(xù)完成槳葉控制。也可人為選擇編碼器。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Tec

42、hnology Ltd.3.6.10 浪涌保護(hù)器1、1R1：并接于400VAC；2、2R1：并接于230VAC。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.11 變槳電機(jī)v 額定功率：6.3kWv 額定轉(zhuǎn)矩：30Nmv 額定轉(zhuǎn)速： 2000rpmv 最大轉(zhuǎn)矩：90Nmv 額定電壓：250Vv 額定電流：31Av 制動轉(zhuǎn)矩：100Nmv 絕緣等級：Fv 防護(hù)等級：IP54v 散熱方式：風(fēng)冷變槳電機(jī)采用直流電機(jī)或永磁電機(jī)

43、，變槳速率由變槳電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。采用直流電機(jī)調(diào)速的變槳控制系統(tǒng)，有啟動力矩大，調(diào)速平滑，過載力矩大,控制簡單等特點(diǎn)。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.12 控制器目前東汽1.5MW變槳中控制器上輸入輸出信號有：DI：充電狀態(tài)、電池電壓OK、限位開關(guān)、電機(jī)風(fēng)扇、驅(qū)動器OK、充電器狀態(tài)、電機(jī)超溫過流、充電回路故障等信號；DO：電機(jī)松閘、驅(qū)動器使能、充電 信號；AI：電機(jī)電流、電機(jī)溫度、輪轂溫度；AO：變槳速度。以

44、以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.13 備用電源風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)專用電池浮充期待壽命：25時6年；20時10年以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.13 備用電源額定容量 9.6 F 6個16V標(biāo)準(zhǔn)模組串聯(lián)成額定電壓 90V

45、浮沖電壓 97.2V 2.7V/單體 過壓保護(hù)范圍 15.6V-16.2V之間 16V標(biāo)準(zhǔn)模組 等效串聯(lián)內(nèi)阻(DC) 120 (Max.) m額定電流 30 A靜態(tài)電流 5597.2V mA充電電流 35 A環(huán)境溫度 -40 65 存儲于-40 70 環(huán)境濕度 0 95 %存儲于0 100 %重量 8 kg長 290 mm寬 105 mm高 270 mm 以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.3.6.14 其他部分1、

46、開關(guān)電源：230VAC轉(zhuǎn)換為24VDC；2、輪轂照明：滑環(huán)給的230VAC直接供電；3、1F2：熔斷器，防止電池電流過大燒毀電機(jī)；4、1P1：檢測電機(jī)電流；5、1F1：熱繼電器，電流大于22A斷開，保護(hù)電機(jī)；6、1G1：整流橋，運(yùn)用橋式逆變電路，將交流轉(zhuǎn)化為直流；7、3V2：二極管，防止反向電壓；8、壓敏電阻：暫定為泄能功能；9、電解電容：沈鼓變槳中與整流橋一起替代原東汽變槳軸控柜中的變壓器。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technolog

47、y Ltd.4、與其它產(chǎn)品比較定位精度4.1變槳振動情況4.2響應(yīng)速度4.3系統(tǒng)兼容性4.4以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.4.1 定位精度 經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，本項目能達(dá)到0.005的角度定位和控制精度，而現(xiàn)有技術(shù)只能達(dá)到0.02的定位和控制精度，本項目在該項指標(biāo)方面大大優(yōu)于國內(nèi)外同類技術(shù)。 以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Te

48、chnology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.4.2 變槳振動情況 國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的變槳距控制系統(tǒng)，其電機(jī)設(shè)定速度在-3/s 7/s的情況下，電機(jī)空載時振動比較大，控制曲線不夠平滑。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，采用本項目的變槳距控制系統(tǒng)的電機(jī)振動較小，控制曲線比較平滑。在設(shè)定速度正轉(zhuǎn)大于8/s ，反轉(zhuǎn)大于3/s情況下兩者控制相差不大，電機(jī)都無明顯振動且控制曲線非常平滑。 以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technol

49、ogy Ltd.4.3 響應(yīng)速度 本項目設(shè)計了更科學(xué)的算法，其算法決定了不需在軟件上進(jìn)行延遲處理，有效減小了系統(tǒng)的延遲時間，提高了響應(yīng)速度。同時，結(jié)合模糊PID控制技術(shù)，對系統(tǒng)算法進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)測算，本項目比國內(nèi)外同類技術(shù)在響應(yīng)速度方面提高了2-3倍。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.4.4 系統(tǒng)兼容性本項目：1）支持多種通訊協(xié)議和現(xiàn)場總線: RS485、TCP/IP、PROFI-BUS、CANopen、 Devic

50、eNet、Modbus等；2）支持多種語言及混合語言編程：IEC61131-3、C/C+、JAVA；3）支持全面的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：HTTP、SMTP、POP3、FTP等。而國內(nèi)外同類技術(shù)僅能支持少量的通訊協(xié)議和一、兩種語言編程，本項目在系統(tǒng)兼容性方面明顯優(yōu)于國內(nèi)外同類技術(shù)。國外： 國內(nèi)外同類技術(shù)需要定制，貨期長，服務(wù)不便。以以創(chuàng)創(chuàng)新新為為動動力力以以質(zhì)質(zhì)量量求求生生存存 成都阜特科技有限公司成都阜特科技有限公司 Chengdu Forward Technology Ltd.Chengdu Forward Technology Ltd.5 變槳系統(tǒng)故障判斷變槳系統(tǒng)故障可分為以下幾種:1 變槳電機(jī)故障 2 變槳電池故障 3 驅(qū)動器故障4 變槳通信故障 5 葉片位置比較故障6 主電源故障7 變槳位置傳感器故障 8 收槳超時故障 注意：一旦發(fā)現(xiàn)變槳故障，請注意收集保存故障現(xiàn)象，注意：一旦發(fā)現(xiàn)變槳故障，請注意收集保存故障現(xiàn)象，保