风力发电--机组的控制与安全系统
风力发电机组的控制系统
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风力发电机组控制系统 的优化与改进
控制策略优化
优化控制策略是提高风力发电机组 效率的关键。
控制策略的优化主要涉及对风电机组 的启动、运行和停机阶段的控制逻辑 进行改进,以更好地适应风速的变化 ,提高发电效率和稳定性。
传感器优化
优化传感器是提高风力发电机组控制精度的必要步骤。
通过改进传感器的设计、提高其精度和可靠性,可以更准确地检测风速、风向、 温度、压力等参数,为控制系统提供更准确的数据,从而提高发电效率。
能源设备进行互联互通,实现能源的优化利用和节能减排。
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偏航控制
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偏航控制是风力发电机组控制系统中的另一项关键技术, 其目的是在风向变化时,自动调整机组的朝向,以保持最 佳的捕风角度。
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偏航控制通过实时监测风向和发电机组的朝向,采用适当 的控制算法,自动调节机组的偏航机构,以实现最佳的捕 风效果。
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常用的偏航控制算法包括:基于风向标的偏航控制、基于 扭矩传感器的偏航控制和基于GPS的偏航控制等。这些算 法能够根据风向的变化情况,自动调整机组的朝向,使其 始终保持在最佳的捕风角度。
是整个控制系统的核心,负责接收传 感器数据、执行控制算法并驱动执行 机构。
I/O模块
用于接收和发送信号,实现与传感器 和执行机构之间的通信。
人机界面
提供操作员与控制系统之间的交互界 面,显示机组状态和参数。
数据存储器
用于存储运行数据,便于故障分析和 优化运行。
控制算法
最大功率跟踪算法
载荷限制算法
根据风速传感器数据,自动调整发电机转 速和桨距角,使机组始终在最佳效率下运 行。
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桨距调节机构
根据控制系统的指令,调整风轮桨 距角。
风力发电机组安全保护系统
风力发电机组安全保护系统风力发电是近年来发展成熟的一种可再生能源,具有成本低、能源丰富、环保等优点,在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
风力发电机组是风力发电的核心设备,由于它的组成部件较多、系统运行复杂,因此在运行中往往会面临许多安全隐患。
为了保证风力发电机组的安全运行,必须配置一套完善的安全保护系统,对机组进行全面监控和保护,及时处理机组故障,确保风力发电机组的可靠性、稳定性和安全性。
本篇文档将详细介绍风力发电机组安全保护系统的原理、作用及构成。
一、风力发电机组安全保护系统的原理风力发电机组安全保护系统主要是对风机、变桨、电气装置、塔身、基础等组成部分进行监控,检测机组运行中的温度、风速、风向、气压、振动、电压、电流等参数,实时获取机组的状态信息,通过编程自动进行判断分析和诊断,及时发现运行异常和存在的故障,采取相应的措施,保障科学高效的运行,提高风力发电机组的运行质量和安全性。
二、作用风力发电机组安全保护系统的作用主要有以下几点:1. 提高机组的运行可靠性,确保机组的长期安全稳定运行;2. 及时发现机组运行中的隐患和故障,及时开展预防维护,减少维修和排故的时间和成本;3. 建立机组的状态监控、分析、诊断和报警系统,提高机组的工作效率和经济性;4. 对机组的关键部件进行实时地检测、监控和保护,预防机组因故障而造成的安全事故;5. 优化机组的检修计划和管理,支持机组数据的管理,为后期的维修管理提供重要数据。
三、构成风力发电机组安全保护系统主要由以下几部分构成:1. 风机控制系统:包括风速风向的检测、风机的转速控制等,通过控制风机的转速来实现产生的电流的稳定性,确保机组在稳定运行的状态,同时也保障固定轴高速旋转状态下风机结构的安全。
2. 变桨机构控制系统:通过调整变桨角度,控制风机叶片的角度,实现风机的转速控制,以确保机组产生的电流稳定。
3. 电气控制系统:主要是对电流、电压、功率等电气参数的监测与控制,实现机组电气状态的监测和调节。
风力发电机组中的安全系统
风力发电机组中的安全系统风力发电机组是一种利用风能转化为电能的设备,其安全系统至关重要。
本文将详细介绍风力发电机组中的安全系统。
1. 风力发电机组的安全设计风力发电机组的安全设计是为了确保其在运行过程中的安全性和可靠性。
安全设计包括以下几个方面:1.1 结构安全:风力发电机组的结构设计要能够承受各种外力,如风力、地震等。
同时,还要保证结构的稳定性和抗震性能,以防止发生倒塌等事故。
1.2 电气安全:风力发电机组的电气系统需要具备防火、防电击等功能。
电气设备要符合国家相关标准,如电气安全规范,以确保电气设备的可靠性和安全性。
1.3 设备安全:风力发电机组中的各种设备,如发电机、齿轮箱等,都需要进行安全设计。
设备的安全设计主要包括材料选择、强度计算、故障检测和防护装置等。
2. 风力发电机组的安全控制系统风力发电机组的安全控制系统起着监测、检测和控制的作用,以确保风力发电机组在正常工作范围内运行。
2.1 停机保护系统:风力发电机组在高风速或故障情况下需要停机保护。
停机保护系统能够感知风速和故障,并根据预设条件及时停机,防止发电机组损坏。
2.2 健康监测系统:风力发电机组的健康监测系统能够检测发电机组的工作状态和健康状况。
通过对振动、噪音、温度等参数的监测,可以及时发现故障,并采取相应的措施进行修复。
2.3 防雷系统:风力发电机组容易受到雷击的危害,因此需要配备防雷系统。
防雷系统包括接地装置、避雷针和避雷网等,能够将雷电击中的能量有效地引导到大地,保护风力发电机组的安全。
3. 风力发电机组的安全操作风力发电机组在日常运行中需要进行安全操作,以确保人员和设备的安全。
3.1 安全培训:风力发电机组的操作人员需要接受专业的安全培训,了解风力发电机组的工作原理、操作方法和安全注意事项,以提高操作的安全性和效率。
3.2 安全检查:在风力发电机组运行前和运行中,需要进行安全检查。
安全检查包括对设备的检查和维护,确保设备的正常工作,并及时发现和解决潜在的安全隐患。
风力发电机组中的安全系统(2篇)
风力发电机组中的安全系统安全生产是我国风电场管理的一项基本原则。
而风电场则主要是由风力发电机组组成,所以风力发电机组的运行安全是风电场最重要的。
控制系统是风力发电机的核心部件,是风力发电机组安全运行的根本保证,所以为了提高风力发电机组的运行安全性,必须从控制系统的安全性和可靠性设计开始,根据风力发电机组控制系统的发电、输电、运行控制等不同环节的特点,在设备从安装到运行的全部过程中,切实把好安全质量关,不断寻找提高风力发电机组安全可靠性的途径和方法。
风力发电机组的安全生产是一项安全系统工程,而控制系统是风力发电机组的重要组成部分,它的安全系统构成整个安全系统的一部分,需要以系统论,信息论,控制论为基础,研究人、设备的生产管理,研究事故、预防事故的一门科学。
从系统的观点,纵向从设计、制造、安装、试验、运行、检修进行全面分析,横向从元器件购买,工艺、规程、标准、组织和管理等全面分析最后进行全面综合评价。
目的使风力发电系统各不安全因素减到最小,达到最佳安全状态生产。
2.机组控制运行安全保护系统(1).大风保护安全系统机组设计有切入风速Vg,停机风速Vt,一般取10分钟25m/s的风速为停机风速;由于此时风的能量很大,系统必须采取保护措施,在停机前对失速型风机,风轮叶片自动降低风能的捕获,风力发电机组组的功率输出仍然保持在额定功率左右,而对于变浆距风机必须调节叶变距角,实现功率输出的调节,限制最大功率的输出,保证发电机运行安全。
当大风停机时,机组必须按照安全程序停机。
停机后,风力发电机组组必须90°对风控制。
(2).参数越限保护风力发电机组组运行中,有许多参数需要监控,不同机组运行的现场,规定越限参数值不同,温度参数由计算机采样值和实际工况计算确定上下限控制,压力参数的极限,采用压力继电器,根据工况要求,确定和调整越限设定值,继电器输入触点开关信号给计算机系统,控制系统自动辨别处理。
电压和电流参数由电量传感器转换送入计算机控制系统,根据工况要求和安全技术要求确定越限电流电压控制的参数。
风力发电机组 控制系统及SCADA系统
自动运行控制要求
► 1、开机并网控制
当风速十分钟平均值在系统工作区域内,机 械刹车松开,叶片开始变桨,风力作用于风 轮旋转平面上,风机慢慢起动,当转速即将 升到发电机同步转速时,软启动装置使发电 机连入电网呈异步电动机状态,促使转速快 速升高,待软启动结束旁路接触器动作,机 组并入电网运行。
自动运行控制要求
► 伺服驱动单元 ► 紧急变桨蓄电池及监视单元 ► 紧急变桨模块 ► 超速保护继电器 ► 小型断路器,各种继电器及端子板 ► 各种按钮,指示灯及维护开关
轮毂控制柜功能
► 变桨及紧急收桨控制 ► 紧急收桨系统在线检测 ► 超速保护
► 轮毂速度检测
► 变桨轴承和变桨齿轮润滑控制
► 轮毂温度监视
滑环装置
风机运行状态划分
► 运行状态
1)机械刹车松开 2)允许机组并网发电 3)偏航系统投入自动 4)变桨系统选择最佳工作状态 5)发电机出口开关闭合,若风速够大可以 发电,则大、小发电机的相应开关闭合
风机运行状态划分
► 停机状态
1)机械刹车松开 2)偏航系统停止工作 3)叶片收回至90°变桨系统停止工作 4)发电机出口开关闭合,其余开关均断开
机舱控制柜
► 机舱控制柜组成
1.机舱PLC站 电源模块 FASTBUS从站模块 CANBUS主站模块 以太网模块(本地PC维护接口) DIO AIO模块 2.塔基X-Y振动传感器单元PCH 3.紧急故障继电器 4.各种断路器、继电器、开关等
机舱控制柜主要功能
► 手动/自动偏航控制包括液压刹车 ► 气象站数据检测(风速、风向、温度) ► 润滑系统控制
温度记录模块PTAI216
温度记录模块PTAI216有4路模拟输 入和12路PT100传感器输入 ► 单端或差分模拟输入信号 ► 可输入2线Pt100传感器 ► 分辨率14位(AI) / 12位( Pt100 ) ► 取样时间2.5毫秒(AI) / 600毫秒 ( Pt100 ) ► 输入与系统电隔离 ► 断线监测投入 ► 监测外部电源电压
风力发电机组的控制与安全系统技术要求
第九章风力发电机组的控制与安全系统技术要求风力发电机组控制系统工作的安全可靠性已成为风力发电系统能否发挥作用,甚至成为风电场长期安全可靠运行的重大问题。
在实际应用过程中,尤其是一般风力发电机组控制与检测系统中,控制系统满足用户提出的功能上的要求是不困难的。
往往不是控制系统功能而是它的可靠性直接影响风力发电机组的声誉。
有的风力发电机组控制系统功能很强,但由于工作不可靠,经常出故障,而出现故障后对一般用户来说维修又十分困难。
于是,这样一套控制系统可能发挥不了它应有的作用,造成不应有的损失。
因此,对于一个风力发电机组控制系统的设计和使用者来说,系统的安全可靠性必须认真加以考虑,必须引起足够的重视。
我们的目的是希望通过控制与安全系统设计,采取必要的手段,使我们的系统在规定的时间内不出故障或少出故障。
并且,在出故障之后能够以最快的速度修复系统使之恢复正常工作。
第一节控制与安全系统的技术要求一、风力发电机组的运行的控制要求(一)控制思想我国风电场运行的机组多数以定桨距失速型机组为主,所谓失速型风力发电机组就是当风速超过风力发电机组额定风速以上时,为确保风力发电机组功率输出不再增加,导致风力发电机组过载,通过空气动力学的失速特性,使叶片发生失速,从而控制风力发电机组的功率输出。
所以,定桨距失速型风力发电机组控制系统控制思想和控制原则以安全运行控制技术要求为主,功率控制由叶片的失速特性来完成。
风力发电机组的正常运行及安全性取决于先进的控制策略和优越的保护功能。
控制系统应以主动或被动的方式控制机组的运行,使系统运行在安全允许的规定范围内,且各项参数保持在正常工作范围内。
控制系统可以控制的功能和参数包括功率极限、风轮转速、电气负载的连接、起动及停机过程、电网或负载丢失时的停机、纽缆限制、机舱时风、运行时电量和温度参数的限制。
如风力发电机组的工作风速是采用BIN法计算10min平均值确定小风脱网风速和大风切出风速,每个参数极限控制均采用回差法,上行点和下行点不同,视实际运行情况而定。
风力发电机组控制系统失效分析 FMEA
风力发电机组控制及安全系统失效分析(FMEA)xxxx x摘要:风力发电机组的控制及安全系统是一个复杂的综合性系统,它由变桨系统、偏航系统、液压系统、刹车系统、功率调节及并网变流系统等子系统组成。
本篇在分析这一综合系统潜在失效模式及其影响时是采用了以分析组成这一系统和其子系统的关键电气部件的潜在失效模式及其对整个系统的影响的方式进行的。
这和另一种分析方法:即通过整个系统的逻辑功能潜在失效分析及其影响比较更容易操作,降低了从逻辑功能失效分析时面临的复杂性。
1、概述:风力发电机组的潜在失效模式复杂多样,既包括了机械结构上的潜在失效模式,又包括了电气控制及安全系统的潜在失效模式。
本文仅对包括制动系统在内的控制与安全系统的潜在失效模式及其影响进行了分析,从整台风机控制系统逻辑框图(图1)中各个控制部件的功能和逻辑关系入手,分析了这个控制系统中每单个部件失效时的模式及其对整个系统的影响。
1.1、CCWE3MWD控制及安全系统简介如如图1所示,风力发电机组控制及安全系统有以下子系统组成:1、信息采集系统;2、信息分析处理系统;3、信息结果执行系统;4独立于计算机控制系统的安全链系统。
其中1、采集信息系统包括:气象信息采集,如风向风速仪;状态信息采集,如测速开关、振动分析仪、温度传感器、压力传感器、扭缆计数器、变桨角度计数器、和编码器等。
2、信息分析处理系统包括:工业PLC模块等。
3、执行操作系统包括:变桨机构、偏航机构、液压及刹车机构等。
4安全链系统为一些可能导致致命故障的关键点串联组成,当其中一个出现失效时包括将触发安全链停机,安全链串联的关键点包括:急停按钮、控制器看门狗、变桨电池组状态检测、扭缆检测、振动开关、24V电源掉电、风轮超速、转子超速等。
图1 风力发电机组控制及安全系统框图1.2、FMEA在风机控制及安全系统潜在失效模式分析中的应用FMEA方法即通过对所分析事物或系统的所有可能出现的潜在问题出发,找出每种不利情况并分析这种不利情况可能导致的后果、发生的频度、可探测性、对系统最终的影响及其发生的机理,从而找到所分析事物或系统中那些不利情况发生的风险顺序数,从而采取有效的措施来预防风险顺序数较高的情况发生。
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求范本(四篇)
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求范本一、引言风电机组控制安全系统是确保风力发电机组安全运行的关键系统之一。
为了保障风电机组控制安全系统的安全运行,需要制定一些技术要求。
本文旨在探讨风电机组控制安全系统的技术要求范本,以确保该系统的可靠性和稳定性。
二、风电机组控制安全系统的设计要求1. 可靠性要求风电机组控制安全系统应具备高可靠性,能够在各种异常情况下确保风电机组的安全运行。
系统应能够自动检测故障并采取适当的措施进行处理,以保障电网的稳定运行。
2. 实时性要求风电机组控制安全系统应具备快速的响应能力,能够及时接收和处理来自风电机组的数据,实时监控机组的运行状态,并在需要时采取相应的控制措施。
3. 稳定性要求风电机组控制安全系统应能够稳定地运行,不受外界环境变化的影响。
系统应能够有效地抵御电网的波动和干扰,保持与电网的良好连接,以确保风电机组的安全运行。
4. 兼容性要求风电机组控制安全系统应具备良好的兼容性,能够与其他系统进行无缝集成。
系统应支持通用的通信协议和接口标准,能够与其他设备和系统进行数据交互和信息传递。
5. 安全性要求风电机组控制安全系统应具备高度的安全性,确保系统数据的保密性和完整性。
系统应设置合适的权限管理机制,只有授权人员才能够对系统进行操作和管理。
6. 可扩展性要求风电机组控制安全系统应具备良好的可扩展性,能够根据需要进行系统的扩展和升级。
系统的设计应考虑到未来的需求和发展方向,为后续的升级和改造提供便利。
三、风电机组控制安全系统的运行要求1. 系统运行的稳定性要求风电机组控制安全系统的稳定性是保证风电机组安全运行的前提,系统应能够保持长时间的稳定运行。
系统设计应考虑到各种限制因素,例如环境温度、湿度、电磁干扰等,以确保系统能够在恶劣条件下正常工作。
2. 数据传输的可靠性要求风电机组控制安全系统的数据传输应具备高可靠性,确保传输过程中不会发生数据错误或丢失。
系统应采用合适的数据传输协议和技术,确保数据的准确性和完整性,以支持系统的正常运作。
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求模版(3篇)
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求模版风电机组控制安全系统是保证风电机组安全运行的重要组成部分。
其作用是通过监测、控制和保护风电机组的各个部分,确保其在各种工况下都能稳定、可靠地运行。
为了实现系统的安全运行,下面是风电机组控制安全系统的技术要求模版。
1. 总体要求风电机组控制安全系统应满足以下总体要求:a. 高可靠性:系统应具备良好的自动化控制能力,能够快速响应和处理各种异常情况,以保证风电机组的安全运行;b. 安全稳定性:系统应具备稳定的性能和良好的抗干扰能力,能够适应各种气象和环境条件下的工作要求;c. 可控性:系统应具备较高的可控性,能够实现对风电机组各个部分的精确控制和调节;d. 易操作性:系统应设计简单、操作方便,能够提供清晰的界面和操作指导,以降低操作人员的操作难度;e. 易维护性:系统应具备良好的维护性能,能够方便地对系统进行维护和故障排除。
2. 机组控制系统要求风电机组控制安全系统的机组控制部分应具备以下要求:a. 速度控制:能够实现对风电机组旋转速度的精确控制,以适应不同的风速和工况要求;b. 功率控制:能够实现对风电机组输出功率的精确控制,以实现风电机组的最佳运行效率;c. 方向控制:能够实现对风电机组的方向进行控制,以适应不同风向和风力情况下的工作要求;d. 保护控制:能够实现对风电机组各个部分的保护控制,包括对变频器、发电机、风轮、轴承等部件的电流、电压、温度等参数的实时监测和控制;e. 故障检测:能够实时检测风电机组的故障,快速切断电源,以保证风电机组的安全;f. 参数监测:能够实时监测风电机组各个部分的工作参数,包括发电机输出功率、转速、温度、湿度等,以实现风电机组的优化运行。
3. 通信要求风电机组控制安全系统的通信部分应具备以下要求:a. 可靠性:通信系统应具备较高的可靠性,能够确保通信的稳定和可靠;b. 实时性:通信系统应具备较高的实时性,能够及时传递和处理各种信息;c. 安全性:通信系统应具备较高的安全性,能够保证通信过程的完整性和机密性;d. 扩展性:通信系统应具备较高的扩展性,能够适应今后的系统升级和扩展需求;e. 兼容性:通信系统应具备较好的兼容性,能够与其他设备和系统进行良好的协同工作。
风力发电机组的控制与安全系统技术要求
风力发电机组的控制与安全系统技术要求简介风力发电机组是一种利用风能转化为电能的设备,越来越多地被应用于能源领域。
为了保证风力发电机组的安全运行,需要进行控制和监管。
本文将介绍风力发电机组控制与安全系统的技术要求。
控制系统风力发电机组的控制系统是由控制器、传感器、执行机构等组成的,用于控制风力发电机的运行和维护。
控制器风力发电机组的控制器是核心部件,功率变换器、功率调整器、变桨器等都需要通过控制器来控制。
控制器需要支持各种常见的通讯协议,如Modbus、CAN等。
控制器需要具备以下技术要求:1.快速响应:控制器需要在短时间内响应并调节系统的状态,以保证发电机的安全运行。
2.稳定性:控制器需要能够保持在复杂多变的环境中的稳定性。
3.可靠性:控制器需要遵循良好的电路设计和质量控制标准,确保可靠性。
传感器风力发电机组的传感器用于检测风速、转速、温度等参数,为控制器提供可靠的反馈信息。
传感器需要具备以下技术要求:1.高效准确:传感器需要精确地检测各种参数。
2.可靠性:传感器需要具备较高的可靠性,以确保风力发电系统的正确工作。
执行机构风力发电机组的执行机构用于控制转子和叶片的角度,控制风力发电机的转速,从而确保风电机组能够按照预定要求工作。
执行机构需要具备以下技术要求:1.响应速度:执行机构需要具有较快的响应速度,以进行精密控制。
2.稳定性:执行机构需要能够保持在复杂多变的环境中的稳定性。
3.可靠性:执行机构需要遵循良好的电路设计和质量控制标准,确保可靠性。
安全系统风力发电机组的安全系统是通过对控制系统、电气设备、机械设备等的监测,实现风力发电机组的安全运行。
控制系统风电控制系统的安全要求主要包括以下几个方面:1.控制系统故障保护:确保控制器在故障情况下能够自动断电并防止发电机的持续运行。
2.防止电网反向流:避免电网中产生反向电流,对电气设备和控制器造成损害。
3.突发状况下的控制系统安全:应对发电机的速度和输出功率的变化,确保发电机及其附件的安全。
风力发电机组控制系统
风力发电机组控制系统摘要:主控系统是风力发电机组的核心,通过数字量和模拟量的输入来完成数据的采集,然后根据内部设定的程序,完成逻辑功能的判断,最后通过模拟量和数字量的输出达到控制机组和保障机组安全稳定运行的目的。
关键词:数据;逻辑;控制1主控系统工作内容⑴主控系统是机组可靠运行的核心,主要完成以下工作:⑵采集数据并处理输入、输出信号;判定逻辑功能;⑶对外围执行机构发出控制指令;⑷与机舱柜及变桨控制系统进行通讯,接收机舱柜及变桨控制系统的信号;⑸与中央监控系统通讯、传递信息。
2数字模拟⑴数字输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器,例如二线式光电开关和接近开关等。
数字量输入模块将从现场传来的外部数字信号的电平转换为PLC内部的信号电平。
输入电路中一般设有RC滤波电路,以防止由于输入触点的抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号,输入电流一般为数毫安。
⑵数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机启动器等负载。
数字量输出模块将CPU内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平,同时有隔离和功率放大的作用。
输出模块的功率放大元件有驱动直流负载的大功率晶体管和场效应晶体管、驱动交流负载的双向晶闸管或固态继电器。
⑶模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号,主要由A/D转换器组成。
⑷模拟量输出模块将CPU送给它的数字信号转换成电流信号或电压信号,对执行机构进行调节或控制,主要由D/A转换器组成。
⑸CX5020:金风2.0MW主控系统选用CX5020为主控系统的核心控制器CX5020带有两个独立的以太网端口(可定义两个独立的IP地址)和四个USB2.0接口。
一块位于盖板后面并可从外部拆装的可互换的CF卡作为CX5020的引导和存储介质,CX5020还内置了一个1秒钟UPS,可确保在CF卡上安全备份持久性应用数据,目前CX5020选用的操作系统是Windows CE,可以通过CERHOST软件进行访问。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能范文(二篇)
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能范文现代社会对可再生能源的需求越来越大,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛的关注和应用。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能的重要性也逐渐凸显。
本文将从硬件和软件两个方面介绍大型风力发电机组控制系统的安全保护功能。
一、硬件安全保护功能1. 防雷击保护大型风力发电机组通常要设置在较高的地势上,易受雷击的风险较大。
因此,为了保护风力发电机组的设备和人员的安全,首先需要设置防雷装置。
防雷装置通常由避雷针、避雷带、接地装置等组成,能有效地防止雷电对风力发电机组的损坏。
2. 温度保护大型风力发电机组在长期运行过程中,往往会产生大量的热量,超过设备正常工作温度范围会导致设备损坏,并可能引发火灾等安全事故。
因此,风力发电机组控制系统需要设置温度保护功能,当温度超过设定阈值时,自动切断电力供应,以防止设备的过热。
3. 电气过流保护大型风力发电机组的电气系统中经常会发生过流现象,过大的电流会对设备产生热损伤,并且可能引发火灾等安全事故。
所以,风力发电机组控制系统应配置电气过流保护装置,当电流超过额定值时,能够及时切断电源供应,保护设备的安全运行。
4. 机械故障保护大型风力发电机组通常需要承受大风,长时间的运行也容易导致机械故障。
为了防止机械故障对风力发电机组的影响,控制系统应设置机械故障保护功能,当检测到机械故障时,能够及时停止风力发电机组的运行,以保护设备的安全。
5. 紧急停机保护在极端情况下,如发生火灾、地震等紧急情况,为了保护设备和人员的安全,风力发电机组控制系统应设置紧急停机保护功能。
通过设置紧急停机按钮或传感器,当发生紧急情况时,能够迅速切断电力供应,停止风力发电机组的运行。
二、软件安全保护功能1. 数据加密风力发电机组控制系统中的数据是非常重要且敏感的,为了防止数据被非法获取和篡改,控制系统应设置数据加密功能。
通过对数据进行加密处理,即使被非法获取也无法解读数据的真实内容,从而保护系统的安全性。
风力发电控制与安全监测系统的研究与设计
风力发电控制与安全监测系统的研究与设计随着环保意识的提高和对传统能源的禁锢,新能源逐渐走进了大众的生活,风力发电已经成为了不少国家的重点发展方向。
但是,风力发电在实际的使用过程中,由于受到气象条件等因素影响,存在着安全隐患和控制不稳定的问题。
因此,设计一套完善的风力发电控制与安全监测系统,对于风力发电的安全和稳定运行具有重要意义。
一、风力发电系统简介风力发电是一种利用风力驱动涡轮机旋转产生电能的新能源方法。
基本原理简单明了,也适用范围广泛。
风能是一种清洁、环保的能源,具有储存性、分散性、可再生性等优点,越来越受到各国政府和企业投资的重视。
但是,随着不断的发展和应用,风力发电系统面临着一些挑战,如控制不稳定、损坏维修费用高等问题。
二、风力发电系统的结构风力发电系统主要由叶轮和离心式涡轮机、变速装置、发电机和控制装置等组成。
其中,叶轮和离心式涡轮机负责将风能转换成机械能,变速装置用于调节转速,发电机将机械能转化成电能,控制装置用于监测和控制整个系统的运行。
三、风力发电系统的控制问题风力发电中的控制问题不仅仅是指对风力发电系统主控程序的编写和调试,还涉及到对整个系统的运行状态的检测和监测。
传统的风力发电控制系统主要是依靠人工干预,但是面对复杂多变的气象条件,人工控制不仅难以应对,而且也容易出错,影响到风力发电系统的安全和稳定运行。
因此,风力发电控制系统的安全监测和控制已成为了一个热门的研究方向。
目前,主要采用的方法是利用传感器等设备对风力发电系统的各种参数进行监测和测量,并通过算法进行分析和判断。
当系统出现问题时,控制系统就会及时发出警报并进行针对性的调整和处理。
四、安全监测系统的设计正如上文所述,对于风力发电系统的安全监测和控制,目前主要采用传感器技术和算法分析的方式进行。
在选择传感器时,需要根据具体的要求和应用场景进行选择,如选择温度传感器、湿度传感器、位移传感器、振动传感器等。
在算法分析方面,需要具备专业性和针对性。
风力发电机组控制系统及智能化设计
风力发电机组控制系统及智能化设计一、风力发电机组控制系统概述风力发电是一种清洁、可再生的能源,已经被广泛应用。
风力发电机组控制系统是核心的控制部分,负责监测和控制风力发电机组的运行状态,确保其安全、高效地发电。
智能化设计使得风力发电机组控制系统更加智能和可靠,提高了发电效率和自动化程度。
二、风力发电机组控制系统的基本组成1. 控制器:风力发电机组的大脑,负责整个系统的控制和保护。
通过监测传感器获取各类数据,实现对风电场的风能、发电机组和传动系统的控制。
2. 传感器:用于收集环境和机组运行状态的各类数据,包括风速、风向、温度、湿度、转速、振动等。
传感器的数据是风力发电机组控制系统的重要输入。
3. 执行器:通过控制风机的旋转、倾斜角度、刹车等动作,实现风电场的运行和调节。
执行器包括驱动电机、转向齿轮、刹车系统等。
4. 通信模块:将风力发电机组控制系统与监控中心、其他风力发电机组进行数据交互和通信。
实现对整个风电场的集中控制和管理。
5. 数据存储:通过数据存储设备将风电场的历史数据和实时数据进行存储,为后续数据分析和系统优化提供支持。
三、风力发电机组控制系统的主要功能1. 监测和控制环境参数:通过传感器监测风速、风向、温度等环境参数,根据环境条件调整风力发电机组的运行状态和输出功率。
2. 系统保护:风力发电机组控制系统具备故障自检能力,能够监测和检测各个部件的工作状态,实时发现故障并采取相应的保护措施,避免发生事故。
3. 提高发电效率:通过智能化算法,对风力发电机组的转速、发电功率进行优化调节,提高发电效率,降低能源消耗。
4. 远程监控和管理:借助通信模块,风力发电机组控制系统可以实现对风电场的集中监控和管理,实时获取各个机组的状态,进行远程操作和故障处理。
5. 故障诊断和维护:通过数据存储和分析,风力发电机组控制系统可以进行故障诊断,根据故障类型提出相应的维护方案,减少停机时间和维护成本。
四、风力发电机组控制系统的智能化设计1. 引入人工智能技术:通过机器学习和深度学习算法,对风力发电机组控制系统的数据进行分析和处理,自动识别和判断运行状态,提出优化建议。
风力发电机组控制系统设计与优化
风力发电机组控制系统设计与优化随着能源危机和环境问题的加剧,清洁能源的需求日益增长。
风力发电作为一种可再生能源,具有低污染、无排放的特点,因此得到了广泛的关注和应用。
风力发电机组控制系统是保障风力发电机组安全、高效运行的核心。
一、风力发电机组控制系统设计概述风力发电机组控制系统的设计是为了监控、运行和保护风力发电机组的正常工作。
其主要包括以下几个方面:1.监控系统:通过传感器实时监测风速、风向、温度等参数,同时对发电机组的运行状态进行监控。
监控系统可以提供实时的数据反馈,帮助运维人员实时做出决策。
2.控制系统:根据监测到的参数,控制系统可以自动调整风力发电机组的转速、转矩等工作参数,以实现最佳的发电效率。
控制系统还可以对发电机组进行调速、升降桨、停机等操作。
3.保护系统:保护系统可以对风力发电机组的各个部件进行监测和保护,例如过温保护、过载保护、过速保护等。
一旦发现异常情况,保护系统会及时采取相应的措施,避免发生故障。
4.通信系统:通信系统可以将风力发电机组的实时数据传输到控制中心,并接收控制中心下发的指令。
通过通信系统,可以实现对风力发电机组的远程监控和控制。
二、风力发电机组控制系统设计的关键技术风力发电机组控制系统的设计需要考虑多个关键技术,下面将对其中几个关键技术进行介绍。
1.风速预测算法:风力发电机组的运行效率与风速密切相关。
因此,设计一个准确的风速预测算法可以帮助优化发电机组的输出功率。
风速预测算法可以基于历史风速数据和气象模型,利用数据挖掘和机器学习方法进行建模和预测。
2.控制策略优化:发电机组控制策略的选择对于提高发电效率至关重要。
可以采用模糊控制、神经网络控制、PID控制等方法,并借助优化算法对控制参数进行调整,以实现最佳控制效果。
3.故障诊断与预警:故障诊断与预警是风力发电机组控制系统的重要功能,旨在及时发现和排除发电机组故障,提高系统的可靠性和运行效率。
可以利用数据分析和人工智能技术,对发电机组的传感器数据进行实时监测和分析,通过建立故障模型和故障诊断算法来实现故障的预警和诊断。
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求风电机组控制安全系统是风力发电厂中保障风电机组安全与稳定运行的关键系统。
其作用是监测、控制和保护风电机组的各个部件,确保其在各种工作状态下的安全运行。
风电机组控制安全系统的技术要求主要包括以下几个方面:1. 可靠性要求:风电机组工作在高海拔、恶劣气候等复杂环境中,因此控制系统必须具备较高的可靠性。
系统的硬件和软件应具备抗干扰、抗冲击、抗辐射等功能,能够应对各种突发情况并确保安全停机。
2. 完备性要求:风电机组控制安全系统应涵盖风电机组的各个部件,包括风力发电机组件、整流器、变频器、齿轮箱、主轴和附件等。
系统需要对这些部件进行实时监测和控制,并及时报警和处理故障,确保风电机组的正常运行。
3. 通信要求:风电机组控制安全系统需要与监控中心进行实时的通信。
通信要求包括实时性、可靠性和安全性。
通信协议需要满足实时性要求,数据传输过程中需要保证数据的完整和准确。
同时,通信需要具备较高的安全性,防止非法入侵和数据泄露。
4. 自我诊断与保护:风电机组控制安全系统需要具备自我诊断和保护功能。
通过传感器检测各个部件的状态,及时识别故障,并通过控制算法自动切断电源或采取其他措施保护机组。
同时,系统需要记录和存储故障信息供后续分析及维修使用。
5. 现场总线技术:风电机组控制安全系统通常采用现场总线技术进行各个部件的数据传输和控制。
现场总线技术可以实现多点测量和控制,减少线缆布线量,提高系统的可靠性和可维护性。
现场总线技术还可以实现故障自诊断和主动报警功能,提高系统的安全性。
总之,风电机组控制安全系统的技术要求涉及到可靠性、完备性、通信要求、自我诊断与保护以及现场总线技术等方面。
只有满足这些要求,才能确保风电机组的安全运行,提高风力发电厂的发电效率和经济效益。
风力发电机组的PLC控制
风力发电机组的PLC控制
介绍
风力发电是新型的清洁能源之一,而PLC控制技术在风力发电中也扮演着重要的角色。
PLC控制系统是通过PLC实现风力发电机组的控制,可实现对风力发电机组运行状态的监控、维护等功能。
PLC控制系统的工作原理
PLC控制系统由PLC、I/O模块、人机界面(即HMI屏幕)、软件等组成。
通过传感器采集风机的参数,PLC再进行相应的计算,控制风机的放电风荷载等功能。
PLC控制系统可实现自动化、智能化的实时监控,保障风力发电机组的安全运行。
风力发电机组PLC控制系统的优点
1. 提高了风力发电机组的可靠性
2. 节省了运维成本和人工成本
3. 增强了风力发电机组对外部环境的适应能力
4. 减少了风力发电机组的损坏和停机时间,提高了风力发电机组的能量转化效率
风力发电机组PLC控制系统的劣势
1. 需要专业的工程师进行维护和操作
2. 相比于其他控制方式,成本较高
总结
风力发电机组PLC控制系统是一种高效、可靠、智能的控制方式,可以有效提高风力发电机组的效率和运行效果,减少风力发电机组的故障和损坏,有望成为未来风力发电的主流控制方式。
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求风电机组控制安全系统是保证风力发电机组安全运行的关键。
为了确保该安全系统的稳定性和可靠性,需要满足一系列技术要求。
以下是关于风电机组控制安全系统安全运行的技术要求的内容:一、系统可靠性和稳定性要求1. 风电机组控制安全系统应具有充分的可靠性和稳定性,以确保风力发电机组的正常运行。
系统应能够对各种故障和异常情况做出及时响应,保障风电机组的安全运行。
2. 系统应具有自动检测和自我诊断功能,能够实时监测系统的工作状态和各部件的运行情况,及时发现并处理故障。
3. 系统应具有自动切换功能,能够在发生故障或异常情况时,自动切换到备份系统,确保风力发电机组不受影响。
4. 系统应具有恢复功能,能够在故障解除后自动恢复正常工作状态,确保风力发电机组的持续运行。
二、系统安全保护要求1. 风电机组控制安全系统应具有完备的安全保护功能,能够对风力发电机组的各部件和工作环境进行全面监控和保护。
系统应能够实时监测温度、振动、电压、电流等参数,确保各部件不超过允许范围,防止事故发生。
2. 系统应具有故障自锁保护功能,当系统发生故障时能够自动切断电源,防止继续工作造成更大的损失。
3. 系统应具有防雷击功能,能够有效抵御雷电击打,防止发电机组因雷击而受损,保障安全运行。
4. 系统应具有防误操作功能,能够有效避免误操作造成事故。
系统应设计合理的操作界面和控制逻辑,设置密码和权限等控制手段,确保只有授权人员才能进行操作。
三、系统通信和数据传输要求1. 风电机组控制安全系统应具有可靠的通信功能,能够与风力发电机组的其他系统进行信息交互和数据传输。
系统通信方式应采用双向通信,确保信息传输的准确性和及时性。
2. 系统通信应采用加密传输和远程监控技术,确保通信过程的安全性。
系统应具备抗干扰和抗攻击的能力,防止黑客入侵和破坏。
3. 系统应具有数据存储和备份功能,能够对运行数据和事件记录进行持久化存储,以便后期分析和故障诊断。
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求(三篇)
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求控制与安全与系统是风力发电机组安全运行的大脑指挥中心,控制系统的安全运行就是保证了机组安全运行,通常风力发电机组运行所涉及的内容相当广泛就运行工况而言,包括起动、停机、功率调解、变速控制和事故处理等方面的内容。
风力发电机组在启停过程中,机组各部件将受到剧烈的机械应力的变化,而对安全运行起决定因素是风速变化引起的转速的变化。
所以转速的控制是机组安全运行的关键。
风力发电机组组的运行是一项复杂的操作,涉及的问题很多,如风速的变化、转速的变化、温度的变化、振动等都是直接威胁风力发电机组的安全运行。
一控制系统安全运行的必备条件1、风力发电机组开关出线侧相序必须与并网电网相序一致,电压标称值相等,三相电压平衡。
2、风力发电机组安全链系统硬件运行正常。
3、调向系统处于正常状态,风速仪和风向标处于正常运行的状态。
4、制动和控制系统液压装置的油压、油温和油位在规定范围内。
5、齿轮箱油位和油温在正常范围。
6、各项保护装置均在正常位置,且保护值均与批准设定的值相符。
7、各控制电源处于接通位置。
8、监控系统显示正常运行状态。
9、在寒冷和潮湿地区,停止运行一个月以上的风力发电机组组再投入运行前应检查绝缘,合格后才允许起动。
10、经维修的风力发电机组组控制系统在投入起动前,应办理工作票终结手续。
1、风速自然界风的变化是随机的没有规律的,当风速在3~25m/s的规定工作范围时,只对风力发电机组组的发电有影响,当风速变化率较大且风速超过25m/s以上时,则对机组的安全性产生威胁。
2、转速风力发电机组组的风轮转速通常低于40r/min,发电机的最高转速不超过额定转速的30%,不同型号的机组数字不同。
当风力发电机组组超速时,对机组的安全性产生严重威胁。
3、功率在额定风速以下时,不作功率调节控制,只有在额定风速以上应作限制最大功率的控制,通常运行安全最大功率不允许超过设计值20%。
4、温度运行中风机的各部件运转将会引起温升,通常控制器环境温度应为0~30℃,齿轮箱油温小于120℃,发电机温度小于150℃,传动等环节温度小于70℃。
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风力发电机组的控制与安全系统技术要求风力发电机组控制系统工作的安全可靠性已成为风力发电系统能否发挥作用,甚至成为风电场长期安全可靠运行的重大问题。
在实际应用过程中,尤其是一般风力发电机组控制与检测系统中,控制系统满足用户提出的功能上的要求是不困难的。
往往不是控制系统功能而是它的可靠性直接影响风力发电机组的声誉。
有的风力发电机组控制系统功能很强,但由于工作不可靠,经常出故障,而出现故障后对一般用户来说维修又十分困难。
于是,这样一套控制系统可能发挥不了它应有的作用,造成不应有的损失。
因此,对于一个风力发电机组控制系统的设计和使用者来说,系统的安全可靠性必须认真加以考虑,必须引起足够的重视。
我们的目的是希望通过控制与安全系统设计,采取必要的手段,使我们的系统在规定的时间内不出故障或少出故障。
并且,在出故障之后能够以最快的速度修复系统使之恢复正常工作。
第一节控制与安全系统的技术要求一、风力发电机组的运行的控制要求(一)控制思想我国风电场运行的机组多数以定桨距失速型机组为主,所谓失速型风力发电机组就是当风速超过风力发电机组额定风速以上时,为确保风力发电机组功率输出不再增加,导致风力发电机组过载,通过空气动力学的失速特性,使叶片发生失速,从而控制风力发电机组的功率输出。
所以,定桨距失速型风力发电机组控制系统控制思想和控制原则以安全运行控制技术要求为主,功率控制由叶片的失速特性来完成。
风力发电机组的正常运行及安全性取决于先进的控制策略和优越的保护功能。
控制系统应以主动或被动的方式控制机组的运行,使系统运行在安全允许的规定范围内,且各项参数保持在正常工作范围内。
控制系统可以控制的功能和参数包括功率极限、风轮转速、电气负载的连接、起动及停机过程、电网或负载丢失时的停机、纽缆限制、机舱时风、运行时电量和温度参数的限制。
如风力发电机组的工作风速是采用BIN法计算10min平均值确定小风脱网风速和大风切出风速,每个参数极限控制均采用回差法,上行点和下行点不同,视实际运行情况而定。
对于变桨距风力发电机组与定桨距恒速型风力发电机组控制方法略有不同,即功率调节方式不同,它采用变桨距方式改变风轮能量的捕获,从而使风力发电机组的输出功率发生变化,最终达到限制功率输出的目的。
保护环节以失效保护为原则进行设计,当控制失败,内部或外部故障影响,导致出现危险情况引起机组不能正常运行时,系统安全保护装置动作,保护风力发电机组处于安全状态。
在下列情况系统自动执行保护功能:超速、发电机过载和故障、过振动、电网或负载丢失、脱网时的停机失败等。
保护环节为多级安全链互锁,在控制过程中具有逻辑“与”的功能,而在达到控制目标方面可实现逻辑“或”的结果。
此外,系统还设计了防雷装置,对主电路和控制电路分别进行防雷保护。
控制线路中每一电源和信号输入端均设有防高压元件,主控柜设有良好的接地并提供简单而有效的疏雷通道。
(二)自动运行的控制要求1.开机并网控制当风速10min平均值在系统工作区域内,机械闸松开,叶尖复位,风力作用于风轮旋转平面上,风力发电机组慢慢起动,当发电机转速大于20%的额定转速持续5%,转速仍达不到60%额定转速,发电机进入电网软拖动状态,软拖方式视机组型号而定。
正常情况下,风力发电机组转速连续增高,不必软拖增速,当转速达到软切转速时,风力发电机组进入软切入状态;当转速升到发电机同步转速时,旁路主接触器动作,机组并入电网运行。
对于有大、小发电机的失速型风力发电机组,按风速范围和功率的大小,确定大、小电机的投入。
软切入控制方式确定参照本章第二节第四条,但大电机和小电机的发电工作转速不一致,通常为1000r/min和1500r/min,在小电机脱网,大电机并网的切换过程中,要求严格控制,通常必须在几秒内完成控制。
2. 小风和逆功率脱网小风和逆功率停机是将风力发电机组停在待风状态,当10min平均风速小于小风脱网风速或发电机输出功率负到一定值后,风力发电机组不允许长期在电网运行,必须脱网,处于自由状态,风力发电机组靠自身的摩擦阻力缓慢停机,进入待风状态。
当风速再次上升,风力发电机组又可自动旋转起来,达到并网转速,风力发电机组又投入并网运行。
3.普通故障脱网停机机组运行时发生参数越限、状态异常等普通故障后,风力发电机组进入普通停机程序,机组投入气动刹车,软脱网,待低速轴转速低于一定值后,再抱机械闸,如果是由于内部因素产生的可恢复故障,计算机可自行处理,无需维护人员到现场,即可恢复正常开机。
4.紧急故障脱网停机当系统发生紧急故障如风力发电机组发生飞车、超速、振动及负载丢失等故障时,风力发电机组进入紧急停机程序,机组投入气动刹车的同时执行90°偏航控制,机舱旋转偏离主风向,转速达到一定限制后脱网,低速轴转速小于一定转速后,抱机械闸。
5. 安全链动作停机安全链动作停机指电控制系统软保护控制失败时,为安全起见所采取的硬性停机———叶尖气动刹车、机械刹车和脱网同时动作,风力发电机组在几秒内停下来。
6.大风脱网控制当风速10min 平均值大于25m/s 时,风力发电机组可能出现超速和过载,为了机组的安全,这时风力发电机组必须进行大风脱网停机。
风力发电机组先投入气动刹车,同时偏航90°,等功率下降后脱网,20s 后或者低速轴转速小于一定值时,抱机械闸,风力发电机组完全停止。
当风速回到工作风速区后,风力发电机组开始恢复自动对风,待转速上升后,风力发电机组又重新开始自动并网运行。
7.对风控制风力发电机组在工作风速区时,应根据机舱的控制灵敏度,确定每次偏航的调整角度。
用两种方法判定机舱与风向的偏离角度,根据偏离的程度和风向传感器的灵敏度,时刻调整机舱偏左和偏右的角度。
8. 偏转900 对风控制风力发电机组在大风速或超转速工作时,为了风力发电机组的安全停机,必须降低风力发电机组的功率,释放风轮的能量。
当10min平均风速大于25m/s或风力发电机组转速大于转速超速上限时,风力发电机组作偏转90°控制,同时投入气动刹车,脱网,转速降下来后,抱机械闸停机。
在大风期间实行90°跟风控制,以保证机组大风期间的安全。
9. 功率调节当风力发电机组在额定风速以上并网运行时,对于失速型风力发电机组由于叶片的失速特性,发电机的功率不会超过额定功率的15%。
一旦发生过载,必须脱网停机。
对于变桨距风力发电机组,必须进行变距调节,减小风轮的捕风能力,以便达到调节功率的目的,通常桨距角的调节范围在-2°-86°。
10. 软切入控制风力发电机组在进入电网运行时,必须进行软切人控制,当机组脱离电网运行时,也必须软脱网控制。
利用软并网装置可完成软切入/出的控制。
通常软并网装置主要由大功率晶闸管和有关控制驱动电路组成。
控制目的就是通过不断监测机组的三相电流和发电机的运行状态,限制软切入装置通过控制主回路晶闸管的导通角,以控制发电机的端电压,达到限制起动电流的目的。
在电机转速接近同步转速时,旁路接触器动作,将主回路晶闸管断开,软切入过程结束,软并网成功。
通常限制软切入电流为额定电流的1.5 倍。
(三)控制保护要求1. 主电路保护在变压器低压侧三相四线进线处设置低压配电低压断路器,以实现机组电气元件的维护操作安全和短路过载保护,该低压配电低压断路器还配有分动脱扣和辅动触点。
发电机三相电缆线入口处,也设有配电自动空气断路器,用来实现发电机的过电流、过载及短路保护。
2. 过电压、过电流保护主电路计算机电源进线端、控制变压器进线端和有关伺服电动机进线端,均设置过电压、过电流保护措施。
如整流电源、液压控制电源、稳压电源、控制电源一次侧、调向系统、液压系统、机械闸系统、补偿控制电容都有相应的过电流、过电压保护控制装置。
3.防雷设施及熔丝主避雷器与熔丝,合理可靠的接地线为系统主避雷保护,同时控制系统有专门设计的防雷保护装置。
在计算机电源及直流电源变压器一次侧,所有信号的输入端均设有相应的瞬时超电压和过电流保护装置。
4. 热继电保护运行的所有输出运转机构如发电机、电动机、各传动机构的过热、过载保护控制装置。
5.接地保护由于设备因绝缘破坏或其他原因可能引起出现危险电压的金属部分,均应实现保护接地。
所有风力发电机组的零部件、传动装置、执行电动机、发电机、变压器、传感器、照明器具及其他电器的金属底座和外壳;电气设备的传动机构;塔架机舱配电装置的金属框架及金属门;配电、控制和保护用的盘(台、箱)的框架;交、直流电力电缆的接线盒和终端盒金属外壳及电缆的金属保护层和窜线的钢管;电流互感器和电压互感器的二次线圈;避雷器、保护间隙和电容器的底座、非金属护套信号线的1—2 根屏蔽芯线;上述都要求保护接地。
二、控制安全系统安全运行的技术要求控制与安全与系统是风力发电机组安全运行的大脑指挥中心,控制系统的安全运行就是保证了机组安全运行,通常风力发电机组运行所涉及的内容相当广泛就运行工况而言,包括起动、停机、功率调解、变速控制和事故处理等方面的内容。
风力发电机组在起停过程中,机组各部件将受到剧烈的机械应力的变化,而对安全运行起决定因素是风速变化引起的转速的变化。
所以转速的控制是机组安全运行的关键。
风力发电机组的运行是一项复杂的操作,涉及的问题很多,如风速的变化、转速的变化、温度的变化、振动等都是直接威胁风力发电机组的安全运行。
(一)控制系统安全运行的必备条件1)风力发电机组开关出线侧相序必须与并网电网相序一致,电压标称值相等,三相电压平衡。
2)风力发电机组安全链系统硬件运行正常。
3)调向系统处于正常状态,风速仪和风向标处于正常运行的状态。
4)制动和控制系统液压装置的油压、油温和油位在规定范围内。
5)齿轮箱油位和油温在正常范围。
6)各项保护装置均在正常位置,且保护值均与批准设定的值相符。
7)各控制电源处于接通位置。
8)监控系统显示正常运行状态。
9)在寒冷和潮湿地区,停止运行一个月以上的风力发电机组再投入运行前应检查绝缘,合格后才允许起动。
10)经维修的风力发电机组控制系统在投入起动前,应办理工作票终结手续。
(二)风力发电机组工作参数的安全运行范围1.风速自然界风的变化是随机的没有规律的,当风速在3-25m/s的规定工作范围时,只对风力发电机组的发电有影响,当风速变化率较大且风速超过25m/s以上时,则对机组的安全性产生威胁。
2. 转速风力发电机组的风轮转速通常低于40r/min,发电机的最高转速不超过额定转速的2 0%,不同型号的机组数字不同。
当风力发电机组超速时,对机组的安全性产生严重威胁。
3. 功率在额定风速以下时,不作功率调节控制,只有在额定风速以上应作限制最大功率的控制,通常运行安全最大功率不允许超过设计值20%。
4. 温度运行中风力发电机组的各部件运转将会引起温升,通常控制器环境温度应为0-30℃,齿轮箱油温小于120℃,发电机温度小于150℃,传动等环节温度小于70℃。