海装风电技术培训总结

海装风电技术培训总结
风电项目已进入生产筹备阶段，为促使全体生产运维人员全面掌握风电机组的设计理念、结构原理、控制策略、调试维护、日常操作及故障处理等方面的技能知识；特组织人员赴海装风电培训学习，现将本人近期工作做如下总结：
一、培训内容概述：
1、项目采用海装风电H93L-2.0MW型风电机组，是变桨变速功率
调节、三叶片、上风向、水平轴、双馈式并网型风力发电设备。

2、本次培训分三个阶段，在盛天风电场、哈密组装车间及重庆公
司三处分别以集中授课、疑难解答、现场讲解等方式进行。

3、本次培训旨在夯实丰富人员新机型知识，深入细化掌握机组概
况，保证机组吊装、调试、验收、运行、检修工作的顺利开展。

二、培训内容：
1、控制系统；
1)机组采用科凯前卫研发的KK控制系统，控制、监控机组运行状
态。

分布式控制，由塔基控制柜、机舱控制柜等组成，通过现
场总线与变频器和变桨系统通讯。

主要包含CPU、I/O模块、断
路器、继电器、熔断器、保护开关以及传感器和供电设备等部
件，在电网掉电时，可通过UPS供电。

2)塔基控制柜位于塔筒底部平台，内部配置辅助变压器，机组内
部用电均由柜内690/400V辅助变压器提供。

柜内配置光纤环网
交换机，提供与远程监控系统通信的光纤接口；机舱控制柜位于机舱内，从属于底部控制柜的控制。

通过总线与塔基控制柜通信。

控制信号传输到机舱控制器后，通过相应的I/O模块传递给执行机构。

3)在控制面板上配有紧急停机按钮，可以断开安全链，启动机组
紧急停机程序。

在系统控制面板上，可以用手动按钮来完成风电机组的启动、停机和复位，也可借助旋钮开关切换到维护模式，以激活维护程序。

2、远程监控说明；
1)远程监控系统(SCADA)是以计算机网络为基础对风场中的风电
机组进行远程控制、监测的自动化系统，由中央监控系统、远程监视系统组成。

2)中央监控系统完成风电机组的远程数据采集存储、远程控制、
信号报警、统计以及生成报表等功能，可对测风塔、箱式变压器等进行监视。

3)中央监控系统与风电机组控制器之间的网络连接采用光纤环网
通讯，单台或多台风电机组故障不会影响中央监控系统的运行，中央监控系统故障也不会影响各风电机组运行；远程监视系统通过因特网（或专网）与中央监控系统连接，可实现风电机组的远程数据监视等功能。

图示：光纤环网通讯
4)中央集控室与风电机组之间通过集控室交换机、风电机组光纤
网交换机等组建成一个有线局域网，可通过路由器接入因特网。

该类网络拓扑，具有很强的防病毒能力；提供多层次安全防护，可有效杜绝或降低风机监控网感染计算机病毒的可能性。

图示：远程监控系统拓扑结构图
5)风电场监控系统支持多种通讯方式：网络、专线，提供OPC接
口，支持modbus TCP/IP、modbus RTU等多种通讯协议。

6)SCADA的主要功能：控制、监视、参数修改、警报提示、与调度
系统通讯、数据处理打印、数据库管理、帮助、密码钥匙功能。

3、发电系统；
1)机组发电系统由双馈异步发电机和采用IGBT技术的四象限变频
器构成。

当发电机的转速随风速变化时，可以通过变频器实现变速运行下的恒频输出及功率调节。

2)变速恒频控制是在转子电路中实现的，流过转子电路中的功率
为转差功率，一般只为发电机额定功率的1/4～1/3，因此变频器的所需容量较小。

3)发电机定子直接连接在电网上，使得系统具有很强的抗干扰性
和稳定性。

4)发电机系统设有多个温度检测单元，实时在线电机绕组、轴承
及滑环温度进行检测，并设置超温告警及停机保护策略。

图示：发电机－变频器系统简图
4、传动系统；
1)传动系统是将风能转换成机械能的系统装置，主要由主轴、主
轴承、主轴承座、增速齿轮箱及相关辅助器件组成，具有运行稳定、振动小、噪音低、传动效率高等特点。

图示：双轴承支撑结构示意图
2)传动链采用双点支撑结构，前轴承作为浮动端主要承受径向载
荷，后轴承为作固定端主要承受轴向载荷，使得增速齿轮箱仅承受转矩载荷，该结构大大提高了机组的可靠性和可维性。

3)重庆齿轮箱有限责任公司生产的增速齿轮箱采用一级行星齿
轮、两级平行轴的传动结构；全部采用强制润滑方式，箱体扭转方向采用弹性支撑，保证了齿轮箱长期运行的安全性。

4)前轴承座上设计有风轮锁定机构，满足风轮系统和制动系统的
维护要求；增速齿轮箱高速轴端安装有机械制动装置，通过具有补偿能力和力矩限制能力的联轴器与发电机相连，可防止发电机故障情况下增速齿轮箱受瞬时峰值力矩而损坏。

5、OAT变桨系统；
由三个叶片来调节空气动力转矩，每个叶片的桨距控制由独立的变桨轴控制柜、变桨电机、变桨齿轮箱及后备电源（超级电容）等关重部件组成，并装设集中润滑系统。

图示：OAT变桨系统组成结构介绍
6、偏航系统；
偏航系统由四个电制动的齿轮电机、偏航轴承、六个制动器以及编码器等附件组成；通过机舱尾部的精密风向监控设备和控制策略软件来控制偏航，保证叶轮准确的对准风向，减少由偏斜气流所引起的能量损耗并且具有1080度偏航限位功能，可防止电缆扭绞。

图示：偏航减速器外形结构
7、雷电保护系统；
1)投组的防雷保护系统分为外部防雷保护和内部防雷保护，外部
防雷的接闪装置主要包括每个叶片的尖部和叶身的接闪器以及在机舱尾部的避雷针，机舱罩内布置有铜带接闪网，可有效的
防护直接雷击。

内部防雷保护包括等电位连接、屏蔽和电涌保护三部分。

2)机组塔顶、机舱内的各个设备均进行等电位连接，将各设备的
金属外壳、线缆屏蔽层及其他金属构件与机舱的金属机架作可靠电气连接，并保持机架与塔筒有可靠电气连接。

3)塔筒和接地体直接相连，风电机组塔基基础接地电阻不大于
4Ω。

上述措施保证了雷电流泄放的通路，并利用金属柜体，屏蔽线等方法，用以防护感应过电压和雷击电磁脉冲。

图示：雷电流传导通路示意图
8、LVRT技术；
1)当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在一定电
压跌落范围内，风电机组能够不间断并网运行。

2)转子过流，保护变频器（Crow-bar短路转子）。

降低机械转矩，
保证机组稳定运行，不发生功率振荡。

3)动态发出无功功率，支撑电网电压，尽快恢复有功输出。

9、安全链；
1)安全链是一套硬连线电路，独立于风电机组控制系统以外，且
停机错误等级最高。

其所有触点均采用串联形式，触发紧急停
机模式。

2)安全链的触点包括有塔基、机舱的紧急停机按钮、转子超速或
无转速反馈、发电机超速或无转速反馈、加速度传感器、振动开关、主断路器检测断开位置、发电机或转子转速与齿轮箱变
比输出不一致，以及变桨系统安全控制触发、风电机组控制器
的触点、电缆缠绕触点等。

3)实现对风电机组运行停机控制的冗余保护。

安全链的动作不需
要控制系统的支持，但却被控制系统时刻监测。

10、工作模式；
投标机组工作模式分为“待机”“启动”“并网”“停机”“维护”。

在风电机组运行时，风电机组控制系统实时采集传感器信号（如：转速、风速和叶片角度）进行检查，以确定风电机组的工作模式。

11、能量管理平台；
能量管理平台负责与风电场调度系统接口，实时上传机组状态等调度系统需要的风机运行参数，实时接收风电场调度系统有功和无功功率调度指令，并对机组进行有功功率、无功功率自动分配，具有评
估风电场当前潜在的有功功率、统计限电条件下的损失电量、控制风电机组的低电压穿越功能开启以及风速预警等功能。

图示：能量管理平台示意图
三、培训心得：
1、通过此次培训，结合以往风电机组知识对比学习，对海装机组
有了一个较为全面的了解和认识。

同时，也从中发现自己在学
习上存在的缺点，对知识学习过于粗略；习惯性思维，不能将
机组各系统串联起来。

2、通过此次培训，深刻认识到应该加强与机组相关各专业的技术
沟通与学习，摒弃以前机组问题几乎完全依赖厂家客服人员的
做法；积极参与到机组调试、试运行、初验收、最终验收等环
节中，从中积累更多的经验。

3、从生产筹备期开始，关注机组本质安全，重点学习了解机组防
雷、超温及安全链方面的知识；结合参考风电场安全标准化建
设中关于风机的资料收集、技术要求等各个环节的内容。

4、机组培训与学习应重视图纸学习，结合机组实际设备有针对性
的进行学习，做到学有所用；同时，力争将以往被动消缺的工作方式转变为主动排查，积极预防。