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as an as of s 0th 0's, to As of of At on at In in It is is to an of be in to of of as to or of to or at in is to In 300 2 A is of a is to a to of a 1]. , 2]. in of By of to so LC as to to 7 - 300 LC as a of at of In 50kW LC LC PU 315, LC on of of to of Is to be is in of an as of is to of , to of of of of 3], by 0 ° °, to to of in as to to to of of 3 of 7 - 300on 50kW to of LC of of 制器在風(fēng)電機(jī)組中的應(yīng)用 1 引言 風(fēng)能作為一種取之不盡、清潔無污染的可再生能源 ,其開發(fā)利用已經(jīng)受到了世界各國(guó)的普遍重視 ,作為風(fēng)力資源豐富的國(guó)家之一 ,我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電水平也取得了較快的發(fā)展。從 20 世紀(jì) 70 年代開始 ,并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電己經(jīng)逐漸開始商業(yè)化 ,技術(shù)也日益成熟 ,單機(jī)容量越來越大 ,而失速型異步風(fēng)電機(jī)已成為國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)的主要機(jī)型。作為采集風(fēng)能的主要形式 ,風(fēng)電機(jī)組的控制問題研究變得越來越重要。目前 ,在風(fēng)電機(jī)組控制運(yùn)行上 ,制已被國(guó)內(nèi)外普遍采用。在最近幾年 ,其諸多特點(diǎn)獲得廣泛的使用 ,在工業(yè)先進(jìn)國(guó) 家已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。它專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì) ,集電氣、儀表、控制三電于一體 ,是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。 用可以編制程序的存儲(chǔ)器 ,除了可以執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令 ,還可以完成各種順序或定時(shí)的閉環(huán)控制功能。通過各類通訊接口與模塊處理 ,進(jìn)行數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出 ,方便各級(jí)連接 ,體積小、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、穩(wěn)定性好、能在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間、不間斷運(yùn)行 ,且編程簡(jiǎn)單 ,維護(hù)方便。本文就 300 2 風(fēng)機(jī)控制裝置 風(fēng)機(jī)控制是整個(gè)風(fēng)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù) ,控制裝置與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的其余各部分密切相關(guān) ,是風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的大腦 ,是整個(gè)機(jī)組正?？煽窟\(yùn)行以及實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行的可靠保證 [1 ] 。風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 1 所示 ,主要包括中心控制器、軟并網(wǎng)控制系統(tǒng)、無功補(bǔ)償控制系統(tǒng)和偏航控制系統(tǒng)等 [2 ] 。 2. 1 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 風(fēng)電機(jī)組大多工作于高溫、高寒、高濕、風(fēng)沙等惡劣的自然環(huán)境與強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中 ,且無人值守 ,要求其主控制器抗干擾能力強(qiáng) ,工作可靠性高 ,各種運(yùn)行參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確 ,控制策略合理 ,對(duì)故障的判 斷處理及時(shí)準(zhǔn)確。通過分析機(jī)組的控制要求與特點(diǎn) ,順序控制較多 ,控制系統(tǒng)需要處理的輸入輸出信號(hào)也大都是開關(guān)信號(hào) ,所以選用 為主控制器可以滿足風(fēng)電機(jī)組對(duì)其控制系統(tǒng)的要求。衡量風(fēng)電機(jī)的要求需要 ,選擇西門子公司的 300 型 塊作為失速型并網(wǎng)異步風(fēng)電機(jī)組的中心控制器。 風(fēng)電機(jī)組控制裝置的硬件組成主要包括主控制柜 (、計(jì)算機(jī)柜(、電容柜 (、頂部控制柜 (、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及控制 電纜等。在 750塔頂機(jī)艙柜中 塊主 要包括數(shù)字量輸入模塊 擬量輸入模塊 速記數(shù)模塊 口模塊 列 ) 等 ; 塔底控制柜中 塊主要包括 塊 315、數(shù)字量輸入模塊 字量輸出模塊 訊處理器 源模塊 。 2． 2 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)合 統(tǒng)的特點(diǎn) , 使用 機(jī)組控制系統(tǒng)編寫風(fēng)機(jī)控制應(yīng)用程序 ,采用語(yǔ)句表和梯形圖相結(jié)合的方法 , 實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程 序的模塊化、結(jié)構(gòu)化編程。為更加方便、安全地進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組的控制 ,把風(fēng)電機(jī)組所要實(shí)現(xiàn)的控制功能分成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù) ,按照模塊化的軟件編程方法進(jìn)行編程 ,主程序主要完成風(fēng)電機(jī)組的機(jī)組啟動(dòng)、軟并網(wǎng)、大小電機(jī)切換控制以及發(fā)電系統(tǒng)的功率優(yōu)化等 ;子程序主要包括 :停機(jī)子程序、緊急停機(jī)子程序、偏航子程序、解纜子程序、齒輪油泵啟 壓油泵啟 啟動(dòng)前 ,主開關(guān)合閘 ,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制器準(zhǔn)備自動(dòng)運(yùn)行。首先系統(tǒng)初始化 ,控制程序初始化、檢查微控制器硬件和外設(shè)狀態(tài)是否完好 ,檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù) (溫度 ,液 壓油 ,壓力 ,風(fēng)向 ,風(fēng)速等 ) ,比較所檢測(cè)的操作參數(shù) ,如果沒有故障 ,系統(tǒng)就可以正式起動(dòng)。啟動(dòng)時(shí) ,首先檢查電網(wǎng) ,檢測(cè)電網(wǎng)的各個(gè)參數(shù)、設(shè)置各個(gè)計(jì)數(shù)器、輸出機(jī)構(gòu)初始工作狀態(tài)及晶閘管的開通角 [3 ] ,之后 ,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開始自動(dòng)運(yùn)行。風(fēng)輪的葉尖角由 90°恢復(fù)為 0°,風(fēng)輪開始轉(zhuǎn)動(dòng) ,計(jì)算機(jī)開始實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)參數(shù) ,隨著風(fēng)輪速度的提高 ,風(fēng)輪反饋的轉(zhuǎn)速信號(hào)作為輸入的判斷條件 ,送入控制器 ,以判斷是否可以并網(wǎng)。當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行以后 ,系統(tǒng)檢測(cè)的參數(shù)用以判斷參數(shù)有否超過極限、執(zhí)行偏航、相位補(bǔ)償、安全制動(dòng)。 3 結(jié)束語(yǔ) 結(jié)合風(fēng)力發(fā)電的控制要 求 ,以 300 型 對(duì) 750研究了其控制系統(tǒng)的構(gòu)成及風(fēng)機(jī)控制過程 ,本文設(shè)計(jì)的制系統(tǒng) ,通過測(cè)試風(fēng)機(jī)的實(shí)際控制及運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的良好控制。