金风1.5机组变桨系统分析
金风1500风机变桨系统介绍
3× 2.5mm2 滑环
DP总线 (3)
安 全 链
DP总线 (3)
DP总线 (3)
安 全 链
DP总线 (3)
DP总线 （3）
3× 400V AC 供电 4× 2.5mm
2
x5b x5a x5c
x10a x10b Pitchbox1 x10c x9 x8 x6 x7
3× 400V AC 供电 4× 2.5mm2
额定风速以下阶段：要实现的主要目标就是让叶轮尽 可能多的吸收风能。
Cp越大,吸收的风能越多。由于额定风速以下风速较小， 因此，此时没有必要变桨，只需要此时将叶片角度设 置为规定的最小桨矩角。 额定风速以上阶段：变速控制器（扭矩控制器）和变 桨控制器同时发挥作用。通过变速控制器即控制发电 机的扭矩使其恒定,从而恒定功率。通过变桨调整发电 机的转速,使得其始终跟踪转速设置点。
金风1.5MW风力发电机组的变桨系统介绍
作者：李磊
修改：孙伟
一、变桨系统的机械结构 二、变桨距控制的目的 三、变桨系统的硬件组成 四、变桨系统的维护和故障诊断 五、功率曲线
一、变桨系统的机械结构
控制系统
二、变桨距控制的目的
在风力发电领域中应用的几种控制方式： 定速定桨控制 (FSFP)
成本低、功率曲线较差
变桨超级电容
• • • • • • •
型号：4-BMOD2600-6 额定电压：60VDC 总容量：125F 总存储能量：150kJ 四组串联 单组电容电压：16VDC 单组电容容量：500F
• 自动变桨：正常工作，程序 控制； • 手动变桨：调试、维护；只 有当两只叶片的位置在86度 附近，第3只叶片才能朝0度 变桨； • 强制手动变桨：调试、维护； 3只叶片都可以朝0度变桨， 不受86度限制； • Forward：朝0度变桨； • Backward：朝90度变桨
金风1.5MW机组变流控制子站与低电压控制子站区别
金风1.5MW机组变流控制子站与低电压控制子站区别目前，金风1.5MW机组控制系统主要分Switch与Freqcon变流两种。
我们场站1.5MW机组所采用控制系统为Freqcon变流系统，为被动风冷型，Freqcon变流配置的系统由变桨子站、机舱控制子站、低电压控制子站、变流控制子站和主控制器组成。
其中，变桨子站在轮毂三个变桨柜各一个，机舱控制子站在机舱控制柜，剩下的三个均在主控柜。
主控制器一眼可以看出，但变流控制子站与低电压控制子站处于上下关系，很容易混淆，并且各自代表的功能也不同，现从位置区分、组成、功能三个部分进行详细介绍。
一、位置区分当我们打开机组主控柜时，变流控制子站与低电压控制子站在主控柜上部各一排，第一排为变流控制子站，第二排为低电压控制子站。
如下图所示：二、组成（1）变流控制子站变流控制子站共计18个倍福模块组成，主要由BK3150、KL9210、KL1104、KL2134、KL3404、KL4032、KL9010这些模块组成。
（2）低电压控制子站低电压控制子站共计15个倍福模块组成，主要由BK3150、KL9210、KL1104、KL2134、KL3204、KL4032、KL9010这些模块组成。
（3）各倍福模块作用表1：子站通讯模块表2：常用数字量与模拟量模块作用三、功能（1）变流控制子站主要用于监测变流器系统。
变流器系统主要有两个作用，首先控制机组叶片角度，调节发电机电磁扭矩；然后将电能转化成与电网频率、相位、幅值相对应的交流电，以此满足并网条件。
凡是与变流器有关的故障，均与变流控制子站模块有关。
如下图所示：（2）低电压控制子站主要用于各温度测量回路，对冷却风扇、发电机电容、滤波电容、放电接触器、UPS等回路的运行是否正常进行反馈。
凡是与温度、运行反馈有关的故障，均与低电压子站模块有关。
如下图所示：综上所述，在实际工作中，当机组发生故障时，我们往往打开柜子就会看到一排排倍福模块，如果不熟悉各个功能模块的特点，就会有不知所措或无从下手的感觉，所以需要我们运维人员能够明确故障方向，结合图纸从源头查询相应故障回路，便于在日常维护及处理故障过程中提高工作效率。
金风1.5机组变桨系统
实用标准变桨系统主要元件故障原因及分析——AC2和NG5故障原因及分析******专业：电力系统自动化入职时间：2010-7-1部门：技术服务中心目录目录 (1)摘要 (2)一、变桨系统的作用 (2)（一）功率调节 (2)（二）气动刹车 (3)二、主要元器件的介绍 (3)（一）变桨逆变器AC2 (3)（二）充电器NG5 (4)（三）其他元器件 (6)三、控制原理 (8)（一）变桨原理框图 (8)（二）变桨原理介绍 (8)四、典型故障分析 (9)（一）变桨逆变器OK信号丢失故障分析 (9)1、变桨逆变器OK信号形成及检测过程 (10)2、变桨逆变器OK信号丢失原因 (10)（二）充电器NG5损坏原因分析及整改建议 (12)1、NG5充电器损坏原因 (13)2、整改意见 (15)五、结束语 (19)参考文献： (20)摘要本文通过对变桨系统的重要元器件的原理和变桨控制原理进行了简单的介绍，总结了充电器NG5和逆变器AC2发生故障的原因和解决方法，并且提出本人在现场进行维护工作时发现的一些缺陷和整改意见。
关键词：变桨系统逆变器AC2 充电器NG5 浪涌保护一、变桨系统的作用（一）功率调节变桨距控制是最常见的控制风力发电机组吸收风能的方法，变桨目的是通过控制桨距角，调节叶轮吸收风能的功率。
在额定风速以下时，风力发电机组应该尽可能的捕捉较多的风能，桨距角设定值设定在能够吸收最大功率的最优值，所以这时机组运行没有必要改变将距角，一般桨距角设定为零度附近，以便让叶轮尽可能多的吸收风能，此时空气动力载荷通常比在额定风速之上时小。
额定风速以上阶段变速控制器和变桨控制器共同作用，通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定，从而恒定功率；通过变桨调节发电机转速，使其始终跟踪发电机转速的设定值。
（二）气动刹车金风1500kW风力发电机组变桨系统是目前该系统唯一的停车机制，通过将桨叶迅速顺至停机位置来完成气动刹车。
主控的所有停机指令，包括普通停机，快速停机和紧急停机，最后都是通过总线发给变桨系统来执行。
2.1--金风1.5兆瓦风力发电机组控制系统介绍
主电缆
电机侧二极管整 流单元
斩波升压单元 网侧逆变单元
AC
DC DC
DC DC
DC
DC
AC
主断路器
进线电缆
开关柜
Freqcon变流器
叶
片
及
永磁同步
变
发电机
桨
驱
动
连接器
DP总线
底座
D
P
总
线
塔架
机组主控制柜
变流控制器
I/O D 信P 号总
▲风机控制 ▲参数设置 ▲查阅信息
▲统计报表 ▲风机控制 ▲参数设置 ▲查阅信息
主控制器(风机系统逻辑控制)
▲风机正常工作逻辑控制 ▲故障诊断及保护 ▲数据采集/统计 ▲与各个系统的数据交互控制
变桨系统
▲桨距调节 ▲桨距角采集 ▲异常保护 ▲故障诊断及保护
变流系统
▲电力变换 ▲功率控制 ▲转矩控制 ▲功率因数调节 ▲故障诊断及保护
10 / 35 kV f = 50 Hz
一、金风1.5兆瓦风力发电机组的控制系统 Switch变流配金置风的15系00统千瓦直驱风力发电机组系统结构图
主电缆
电机侧功率单元 网侧功率单元 主断路器
AC
DC DC
DC
AC
620 / 690 V
进线电缆 f = 50 Hz
10 / 35 kV f = 50 Hz
D
P 总 线
冷 却 水 管
2、红色虚线框里表示水冷系统 （塔底） 3、绿色虚线框里表示主控系统 （塔底） 4、黑色虚线框里表示机舱控制系统（塔顶） 5、紫色虚线框里表示变桨控制系统（塔顶）
1.5兆瓦风机电控系统介绍
对于处于旷野之中高耸物体，无论怎么样防护，都不可能完全避免雷 击。因此，对于风力发电机组的防雷来说，应该把重点放在遭受雷击 时如何迅速将雷电流引入大地，尽可能地减少由雷电导入设备的电流， 最大限度地保障设备和人员的安全，使损失降低到最小的程度。金风 1.5MW风力发电机组的防雷系统就是遵循这一原则而设计的，从叶尖 到机组基础，各部分均采用了严密的防雷击保护措施（见上图），防 雷按照IEC61024标准所规定的I级保护等级要求，参照执行IEC 61400-24、DIN VDE 0127、GB50057-1994等标准金风1.5MW风力 发电机组的防雷系统，根据相应的防雷标准，我们将风力发电系统的 内外部分分了多个电磁兼容性防雷保护区。其中，在机舱、塔身和主 控室内外可以分为LPZ0、LPZ1和LPZ2三个区（如上图）。针对不同 防雷区域采取有效的防护手段，主要包括雷电接受和传导系统、过电 压保护和等电位连接等措施，这些都充分考虑了雷电的特点而设计， 实践证明这一方法简单而有效。
控制及安全保护
整个运行过程都处于主控PLC严密控制之中。其安全保护系统分三层结构：计算机 系统，独立于计算机的安全链，器件本身的保护措施。在机组发生超常振动、过速、电 网异常、出现极限风速等故障时保护机组。对于电流、功率保护，采用两套相互独立的 保护机构，诸如电网电压过高，风速过大等不正常状态出现后。电控系统会在系统恢复 正常后自动复位，机组重新启动。 具体运行过程为： A、当风速持续10分钟（可设置）超过3m/s，风机将自动启动。叶轮转速大于10.1转／ 分时并入电网。 B、随着风速的增加，发电机的出力随之增加，当风速大于12m/s时，达到额定出力，超 出额定风速机组进行恒功率控制。 C、当风速高于２２米/秒持续10分钟，将实现正常刹车（变桨系统控制叶片进行顺桨， 转速低于切入转速时，风力发电机组脱网）。 D、当风速高于28米/秒并持续10秒钟时，实现正常刹车；当风速高于33米/秒并持续1 秒钟时，实现正常刹车。 E、当遇到一般故障时，实现正常刹车。 F、当遇到特定故障时，实现紧急刹车（变流器脱网，叶片以7°/s的速度顺 桨）。
1.5MW风力发电机组变桨系统安装工艺分析
酒泉职业技术学院毕业设计（论文）2012 级风能与动力技术专业题目： 1.5MW 永磁直驱风力发电机组变桨系统安装工艺分析毕业时间：二〇一五年六月学生姓名：孙斌指导教师：张康班级：2012级风能与动力技术（3）班2014年6月21日酒泉职业技术学院2015 届各专业毕业论文（设计）成绩评定表说明：1、以上各栏必须按要求逐项填写.。
2、此表附于毕业论文(设计)封面之后。
目录摘要： (2)一、永磁直驱风力发电机组概述 (2)（一）永磁直驱风力发电机组的特点 (2)（二）变桨系统的工作原理 (4)（三）变桨系统的部件结构分析 (4)二、变桨系统部件安装工艺流程分析 (5)(一)变桨盘的安装 (6)(二)安装凸轮开关挡块和接近开关感应块 (8)（三）安装变桨轴承 (10)（四）变桨减速器和驱动轮的安装 (12)（五）变桨电机的安装 (17)（六）限位开关支架的安装 (18)（七）齿形带和变桨锁的安装 (19)三、技术改进 (21)四、总结 (22)参考文献： (23)致谢 (24)永磁直驱风力发电机组变桨系统安装工艺摘要：风力发电机组电控系统主要由变桨系统、变流系统、主控系统以及监控系统组成。
变浆系统是风力发电机的重要组成部分，其中变桨系统的主要作用是通过控制输出功率对风机速度进行调整，达到最理想状态。
当风速超过额定风速时，通过调整叶片的桨距角降低风机转速，使风机额定功率输出，从而防止发电机和逆变系统过载，保证风机正常稳定的运行。
当风速小于额定风速时，通过变桨系统改变桨距角，吸收更多的风能提高Cp（风能吸收系数），保证最高效的发电，提高风机的发电量。
而变桨系统中的变桨电机、变桨减速器、驱动支架等是永磁直驱风力发电机组中非常重要的机械部件，其决定着风能有效和最大化的被利用。
本文围绕风力发电机变浆系统的构成、作用及原理、安装工艺和常见故障分析等进行论述。
关键词:变桨系统; 变桨电机;变桨减速器;驱动支架;齿形带（一）永磁直驱风力发电机组的特点直驱式风力发电机（Direct-driven Wind Turbine Generators），是一种由风轮直接驱动发电机的风力发电机组，亦称无齿轮风力发电机组，这种风力发电机采用多极发电机与风轮直接连接进行驱动的方式，免去了齿轮箱这一传统部件。
金风变桨系统1
四、主要元件的功能原理
变桨超级电容
• 型号：4-BMOD2600-6 • 额定电压：60VDC • 总容量：125F • 总存储能量：150kJ • 四组串联 • 单组电容电压：16VDC • 单组电容容量：500F
Harting连接端子
• 上面的插头：5+屏蔽，24VDC，机 舱到变桨的安全链；
x9 x8 x6 x7
3×400V AC 供电
4×2.5mm2
DP总线 （3）
x5b x5a x5c Pitchbox3
x9 x8 x6 x7
3×35mm2 Motor 10×1mm2
2×1mm2
限位开关
8×1mm2
3×35mm2 Motor 10×1mm2
2×1mm2
限位开关
8×1mm2
3×35mm2 Motor 10×1mm2
变桨机组的控制策略为： a额定风速以下通过控制发电机的转速使其跟踪风速，这样可以 跟踪最优Cp； b额定风速以上通过扭矩控制器及变桨控制器共同作用，使得功 率、扭矩相对平稳；功率曲线较好。
额定风速以下阶段：要实现的主要目标就是让叶轮尽 可能多的吸收风能。
Cp越大,吸收的风能越多。由于额定风速以下风速较小， 因此，此时没有必要变桨，只需要此时将叶片角度设 置为规定的最小桨矩角。
90 0 度度 限接 位近 开开 关关
变桨控制系统实现风力发电机组的变桨控制，在额定功率以上通过控制叶片桨 距角使输出功率保持在额定状态。变桨控制柜主电路采用交流--直流--交流回 路，由逆变器为变桨电机供电，变桨电机采用交流异步电机，变桨速率由变桨
电机转速调节。
每个叶片的变桨控制柜，都配备一套由超级电容组成的备用电源，超级电容储 备的能量，在保证变桨控制柜内部电路正常工作的前提下，足以使叶片以 7°/s的速率，从0°顺桨到90°。当来自滑环的电网电压掉电时，备用电源直 接给变桨控制系统供电，仍可保证整套变桨电控系统正常工作。相比密封铅酸 蓄电池作为备用电源的变桨系统，采用超级电容的变桨控制系统具有下列优点： a、充电时间短； b、交流变直流的整流模块同时作为充电器，无须再单独配置充放电管理电路； c、超级电容随使用年限的增加，容量减小的非常小； d、寿命长； e、无须维护； f、体积小，重量轻等优点； g、充电时产生的热量少。
金风1.5机组变桨系统
变桨系统主要元件故障原因及分析——AC2和NG5故障原因及分析姓名：董参参专业：电力系统自动化入职时间：2010-7-1部门：技术服务中心目录目录 (1)摘要 (2)一、变桨系统的作用 (2)（一）功率调节 (2)（二）气动刹车 (3)二、主要元器件的介绍 (3)（一）变桨逆变器AC2 (3)（二）充电器NG5 (4)（三）其他元器件 (6)三、控制原理 (8)（一）变桨原理框图 (8)（二）变桨原理介绍 (8)四、典型故障分析 (9)（一）变桨逆变器OK信号丢失故障分析 (9)1、变桨逆变器OK信号形成及检测过程 (9)2、变桨逆变器OK信号丢失原因 (10)（二）充电器NG5损坏原因分析及整改建议 (12)1、NG5充电器损坏原因 (13)2、整改意见 (14)五、结束语 (19)参考文献： (20)摘要本文通过对变桨系统的重要元器件的原理和变桨控制原理进行了简单的介绍，总结了充电器NG5和逆变器AC2发生故障的原因和解决方法，并且提出本人在现场进行维护工作时发现的一些缺陷和整改意见。
关键词：变桨系统逆变器AC2 充电器NG5 浪涌保护一、变桨系统的作用（一）功率调节变桨距控制是最常见的控制风力发电机组吸收风能的方法，变桨目的是通过控制桨距角，调节叶轮吸收风能的功率。
在额定风速以下时，风力发电机组应该尽可能的捕捉较多的风能，桨距角设定值设定在能够吸收最大功率的最优值，所以这时机组运行没有必要改变将距角，一般桨距角设定为零度附近，以便让叶轮尽可能多的吸收风能，此时空气动力载荷通常比在额定风速之上时小。
额定风速以上阶段变速控制器和变桨控制器共同作用，通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定，从而恒定功率；通过变桨调节发电机转速，使其始终跟踪发电机转速的设定值。
（二）气动刹车金风1500kW风力发电机组变桨系统是目前该系统唯一的停车机制，通过将桨叶迅速顺至停机位置来完成气动刹车。
主控的所有停机指令，包括普通停机，快速停机和紧急停机，最后都是通过总线发给变桨系统来执行。
机组控制系统介绍
电机侧功率单元 主电缆
AC DC DC
适合接入电网的频率：50/60 Hz 电压：620VAC(+/-10%) ； 标准功率因数：1.0， 无功功率的调节范围：-0.95~0.95 ； 运行温度(以外界环境运行为准)：零下 30℃ ~零上 50℃ ； 采用风冷散热、集中控制方式 。
二、机组主控制系统的组成及功能
机组中用到的贝福模块（或功能端子） 1、主控制器CX1020 2、控制器供电电源CX1100-0002 3、Profibus-DP通信主站模块CX1500-M310 4、子站通信模块BK3150（总线耦合器） 5、子站通信模块BC3150（总线端子控制器） 6、4通道数字量输入端子KL1104 7、4通道数字量输出端子KL2134 8、8通道数字量输出端子KL2408 9、4通道模拟量输入端子KL3204 10、电力测量端子KL3403
主控系统
冷却系统
监控系统
变桨传感器 变桨执行器 变桨控制单元 备电系统
整流单元 逆变单元 直流保护单元 控制单元 滤波单元
控制单元 传感器单元 执行单元 总线系统
风冷系统 水冷系统
以太网通信网络系统 人机交互监控系统
一、金风1.5兆瓦风力发电机组的控制系统
控制系统各个部分的主要功能
人机交互 ▲风机控制 ▲参数设置 ▲查阅信息 网络/远程监控 ▲统计报表 ▲风机控制 ▲参数设置 ▲查阅信息
二、机组主控制系统的组成及功能
2、控制器供电电源CX1100-0002
CX1100-0002模块是系统可以选择的三种电源模块中的一种。所有其他系统组件的 电源通过内置 PC104 总线供电，无需单独的电源线。然而，CX1100 组件除了提供电源 以外，还可具有其他重要特性：集成的 NOVRAM 可实现 故障情况下过程数据的安全存 储。有两行字符（每行 16 个字符）的 LCD 显示器用于显示系统和用户信息。
1.5MW风机变桨系统故障分析及具体措施
1.5MW风机变桨系统故障分析及具体措施摘要风力发电作为现阶段电力能源供应系统的重要的构成部分，发电机组通常需要在高温、沙尘等恶劣环境下运行，风向、风速、风力与温度环境等特别容易受外力因素影响，所以其设计具有随机性、多变性与间歇性等方面的优点，风机系统在交变负载的影响下，容易出现故障问题。
变桨系统是风力发电的重要技术，分为液压变桨与电动变桨等形式，液压变桨系统的常见问题包括超限故障、不同步故障等；电动变桨运行系统主要的故障问题为电气回路、变桨电滑环以及后备电源等出现损坏，检修与管理人员应结合具体故障原因，采取针对性的处理方式。
1.变桨系统日常的巡检与维护1.1变桨轴承的基础保养(1)检查变桨轴承表面清洁度。
(2)检查变桨轴承表面防腐涂层。
(3)检查变桨轴承齿面情况。
(4)按运行规定定期润滑变桨轴承。
(5)定期紧固变桨轴承螺栓。
1.2变桨驱动电机的基础保养（1）定期检查变桨驱动器装置表面清洁度。
（2）定期检查变桨驱动器装置防腐涂层。
（3）定期检查变桨电机是否存在过热、有异常噪音等情况。
（4）定期更换变桨减速器齿轮箱油。
（5）定期紧固变桨驱动器螺栓。
（6）检查变桨电机接线是否存在老化1.3变桨限位开关的基础保养（1）定期检查限位开关灵敏性，是否存在松动现象。
（2）定期检查限位开关接线是否良好，并对其进行触发测试（3）定期紧固限位开关螺栓。
1.4变桨主控柜和超级电容柜的基础保养（1）定期检查变桨主控柜与轮毂之间的缓冲器是否存在磨损现象。
（2）定期检查变桨主控柜与动力电缆接头是否牢固、磨，电缆桥架是否变形、断裂。
（3）定期紧固控制柜与支架的螺栓。
（4）定期检测超级电容电压是否正常。
（5）定期检查变桨控制柜风扇是否正常运行，滤网有无堵塞。
（6）定期检查防雷模块接线有无松动，是否存在放电灼伤痕迹。
（7）定期检查控制柜门锁是否完好。
2.变桨类故障分析及处理方法2.1变桨角度不等同：由于B编码器是机械凸轮结构，与叶片的变桨齿轮啮合，精度不高且会不断磨损，在有大晃动时有可能产生较大偏差，因此先复位，排除故障的偶然因素;如果反复报这个故障,进轮毂检查A、B编码器,检查的步骤是先看编码器接线与插头，若插头松动，拧紧后可以手动变桨观察编码器数值的变化是否一致，若有数值不变或无规律变化，检查线是否有断线的情况。
金风1.5WM风力发电机组冲限位分析
金风 1.5WM风力发电机组冲限位分析摘要：经过了一段时间的现场的实习，我对MW机组有了一定的了解，对于一些故障，有了一些自己的看法，下面结合在北票现场处理故障的一点收获，对经常发生的冲限位问题进行一定的分析。
关键字：冲限位，旋转编码器，接近开关，齿形带一、变桨系统的基本组成（一）、变桨系统目的使叶片的攻角在一定范围（0度---90度）变化，以便调节输出功率，避免了定桨距机组在确定攻角后，有可能夏季发电低，而冬季又超发的问题。
在低风速段，功率得到优化，能更好的将风能转化电能。
（二）、它可以分为以下几个阶段：1、启动阶段：叶片从顺桨位置开始，直到叶轮转速增加到9RPM或10RPM，风机开始发电。
这个过程为变速、变桨过程；风机开始发电时叶片角度大小由风的状况决定，目前主控软件规定，在切入风速下，开始发电时叶片角度在1.5°.2、变速阶段：这个阶段在额定风速以下，叶轮瞬间转速低于变桨转速设定值，风机输出功率瞬时值也低于风机额定输出功率；要实现的主要目标就是让叶轮尽可能多的吸收风能。
由于额定风速以下风速较小，因此，此时没有必要变桨，只需要此时将叶片角度设置为规定的最小桨矩角。
3、恒速阶段：该阶段同样不会变桨。
虽然叶轮瞬间转速达到变桨转速设定值，但由于风机输出功率瞬时值低于风机额定输出功率，所以由GH控制策略计算出的变桨速率依然为负值。
而此时叶片当前角度同样是风机运行过程中，主控软件所规定的最小值，因此无法再继续减小叶片桨距角。
4、恒功率阶段：该阶段在额定风速以上，通过扭矩控制器及变桨控制器共同作用，使得功率、扭矩相对平稳；功率曲线较好。
二、影响冲限位的元件金风1.5MW机组变桨系统主要由：超级电容，A10模块，AC2变频器，NG5开关电源，变桨电机，接近开关，限位开关，旋转编码器，T1，变桨子站等组成元件。
下面对主要易造成冲限位的几个元件进行说明：（一）、接近开关工作原理：接近开关可以无损不接触地检测金属物体。
金风15机组变桨系统
变桨系统主要元件故障原因及分析——AC2和NG5故障原因及分析姓名：董参参专业：电力系统自动化入职时间：2010-7-1部门：技术服务中心目录目录 (1)摘要 (1)一、变桨系统的作用 (2)（一）功率调节 (2)（二）气动刹车 (2)二、主要元器件的介绍 (3)（一）变桨逆变器AC2 (3)（二）充电器NG5 (3)（三）其他元器件 (5)三、控制原理 (6)（一）变桨原理框图 (6)（二）变桨原理介绍 (6)四、典型故障分析 (7)（一）变桨逆变器OK信号丢失故障分析 (7)1、变桨逆变器OK信号形成及检测过程 (7)2、变桨逆变器OK信号丢失原因 (8)（二）充电器NG5损坏原因分析及整改建议 (9)1、NG5充电器损坏原因 (10)2、整改意见 (11)五、结束语 (15)参考文献： (16)摘要本文通过对变桨系统的重要元器件的原理和变桨控制原理进行了简单的介绍，总结了充电器NG5和逆变器AC2发生故障的原因和解决方法，并且提出本人在现场进行维护工作时发现的一些缺陷和整改意见。
关键词：变桨系统逆变器AC2 充电器NG5 浪涌保护一、变桨系统的作用（一）功率调节变桨距控制是最常见的控制风力发电机组吸收风能的方法，变桨目的是通过控制桨距角，调节叶轮吸收风能的功率。
在额定风速以下时，风力发电机组应该尽可能的捕捉较多的风能，桨距角设定值设定在能够吸收最大功率的最优值，所以这时机组运行没有必要改变将距角，一般桨距角设定为零度附近，以便让叶轮尽可能多的吸收风能，此时空气动力载荷通常比在额定风速之上时小。
额定风速以上阶段变速控制器和变桨控制器共同作用，通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定，从而恒定功率；通过变桨调节发电机转速，使其始终跟踪发电机转速的设定值。
（二）气动刹车金风1500kW风力发电机组变桨系统是目前该系统唯一的停车机制，通过将桨叶迅速顺至停机位置来完成气动刹车。
主控的所有停机指令，包括普通停机，快速停机和紧急停机，最后都是通过总线发给变桨系统来执行。
金风1.5机组安全链系统
金风1.5MW机组变桨系统简析及三叶片主旋编位置偏差大故障解析精品文档，超值下载姓名：潘峰专业：机械设计制造及其自动化入职时间：2015年06月24日部门：新疆服务事业部目录摘要 (2)关键词 (2)一、安全链系统 (2)二、关于苇糊梁西区A32机组出现安全链OK故障的处理及解析 (8)三、参考文献 (11)金风1.5MW机组变桨系统简析及三叶片主旋编位置偏差大故障解析摘要金风兆瓦机组的变桨系统是该类机组的重要组成部分，变桨系统的所有部件都安装在轮毂上，通过控制叶片的角度来控制叶轮的转速，进而控制风机的输出功率，并能够通过空气动力制动的方式使风机安全停机，所以变桨系统的重要性不言而喻。
本文主要介绍了金风1.5MW机组的变桨系统的各组成部分的工作原理和苇糊梁西区A32机组出现三叶片主旋编位置偏差大故障的处理及解析。
关键词金风1.5MW机组、变桨系统、变桨电机、电磁刹车一、变桨系统(一）变桨系统简介变桨系统能使叶片绕其中心轴转动。
它既能控制输出功率还能使风机降速。
当风速超过额定风速时，通过调整叶片的桨距角，叶轮的输入功率可以限制在额定功率，从而防止发电机和变流系统过载。
运行控制系统可连续记录并监测风机的输出功率和叶片的桨距角，同时根据风速相应地调整桨距角，结合变速控制，可以实现额定功率的恒定输出。
机组3个独立的变桨系统也是风机的刹车系统。
该系统将叶片调整到顺桨（90°）的位置，可减少叶轮的出力。
变桨后，风机的转速下降，直到风机停机。
(二）变桨系统的主要功能1、功率调节变桨距控制是风力发电机组最常使用的控制吸收风能的方法，通过变桨控制桨距角，来实现调节叶轮吸收风能的功率。
在风速小于额定风速时，桨距角设定在零度附近，这样能使叶轮尽可能多的吸收风能，使发电机功率提高，更接近额定功率，此时空气动力载荷通常比在额定风速时小。
在风速大于额定风速时，变速控制器和变桨控制器共同作用，通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定，从而恒定功率；通过改变桨距角来调节发电机转速，使其始终跟踪发电机转速的设定值，防止发电机和逆变系统过载，保证风机正常稳定运行，风速越大，桨距角越接近90°，反之，则越接近0°。
金风1.5MW机组液压、偏航及润滑控制系统
2．偏航减速器
3．偏航轴承
4．偏航刹车盘
3
5．偏航制动器
4 5
序号 1
1.3
1.4
1.5 1.8 14
3 3.1 3.2
4 5 6 6.1 7 7.1
名称 油箱 液压泵电机
油位传感器
加油孔 放油阀
手泵 滤油器 滤油器堵塞发讯器 背压单向阀 单向阀 系统溢流阀 系统压力表 截流手阀 蓄能器 系统截流手阀
序号 8
8.1
9
10 12 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 11 11.1 11.2
一、金风1.5MW机组液压系统 液压系统控制电路
二、金风1.5MW机组偏航系统及润滑系统
风力发电机组的偏航控制系统是一随动系统，当风向与风轮轴线偏离一个角 度时，控制系统经过一段时间确认后，会控制偏航电机将风轮调整到与风向一致 方位。
二、金风1.5MW机组偏航系统及润滑系统
金风机组采用主动偏航对风形式。在机舱后部有两个互相独立的传 感器——风速仪和风向标。风向标的信号反映出风机与主风向之间有偏 离，当风向持续发生变化时，控制器根据风向标传递的信号控制三个偏 航减速器转动机舱对准主风向，机组偏离主风向的一般误差在±4度内。
偏航条件：1、检测60s平均风向，偏差25度持续20s后开始偏航； or2、检测60s平均风向，偏差15度持续50s后开始偏航； or3、检测60s平均风向，偏差9度持续1.5m后开始偏航。
风力发电机组变桨系统分析
目录摘要： (1)一、变桨系统论述 (1)（一）变桨距机构 (1)（二）电动变桨距系统 (2)1. 机械部分 (3)2. 气动制动 (4)二、变桨系统 (4)（一）变桨系统的作用 (4)1. 功率调节作用 (4)2. 气动刹车作用 (4)（二）变桨系统在轮毂内的拓扑结构与接线图 (6)三、变桨传感部分 (8)（一）旋转编码器 (8)（二）接近开关 (9)四、变桨距角的调节 (10)（一）变桨距部分 (10)（二）伺服驱动部分 (11)总结 (13)参考文献： (13)致谢 (14)风力发电机组変桨系统分析摘要：风能是一种清洁而安全的能源,在自然界中可以不断生成并有规律得到补充,所以风能资源的特点十分明显,其开发利用的潜力巨大。
本文对大型的兆瓦级风力发电机变桨系统做简单的介绍。
变速恒频技术于20世纪90年代开始兴起，其中较为成功的有丹麦VESTAS的V39/V42-600KW机组和美国的Zand的Z-40-600KW机组。
变速恒频风力发电机组风轮转速随着风速的变化而变化，可以更有效地利用风能，并且通过变速恒频技术可得到恒定频率的电能。
变速恒频机组的显著优点已得到风力机生产厂和研究机构的普遍承认，将成为未来的主流机型。
但变速恒频风力机组仅通过电机自身调节要达到减小风速波动冲击的目的是很困难的，因为自然界中风速瞬息万变，特别是在额定风速以上工况，风力机有可能受到很大的静态或动态冲击。
但是变桨风机不会产生此类情况，变桨距是指大型风力发电机安装在轮毂上的叶片借助控制技术和动力系统改变桨距角的大小从而改变叶片气动特性，使桨叶和整机的受力状况大为改善。
近年来，电动变桨距系统越来越多的应用到风力发电机组当中，直驱型风力发电机组为变桨距调节型风机，叶片在运行期间，它会在风速变化的时候绕其径向轴转动。
因此，在整个风速范围内可能具有几乎最佳的桨距角和较低的切入风速，在高风速下，改变桨距角以减少功角，从而减小了在叶片上的气动力。
金风兆瓦风力发电机组国产Vensys变桨控制系统
图2
一、风力发电机组叶片变桨控制原理
不同叶片角度及不同风速下叶片攻角的变化示意图
图3图4图1图2一、风力发电机组叶片变桨控制原理
+90° -2°
一、风力发电机组叶片变桨控制原理
1.3 变桨距控制的优缺点
优点： 1）启动性好，机组并入电网发电时对电网及机组本身冲击小； 2）刹车机构简单，叶片顺桨的同时叶轮转速可以逐渐下降，机组的切除对电网没有冲击； 3）额定点以前的功率输出追求最大化，时风时 间间 ：能： 叶利电 轮流 转用变 速率化 变化高； 4）8额00 定点以后通过桨距调节输出功率，功率波动小，曲线平滑； 5）1叶8 轮叶根承受的静、动载荷小，提高机组的运行寿命。
国产Vensys变桨控制系统柜
控制及配电 柜
变桨驱动器外部 散热器及风扇
充电电源及 电容柜
三、国产Vensys变桨控制系统控制柜内硬件分布
国产Vensys变桨控制系统柜内分布
控制柜
电容柜
配电柜
三、国产Vensys变桨控制系统控制柜内硬件分布
控制柜内元器件分布
加热器
防雷
控制PLC
模块
三、国产Vensys变桨控制系统控制柜内硬件分布
2255000000
3300000000
图2 3355000000
4400000000
二、金风1.5MW机组叶片变桨的机械结构及电气分布
变桨系统的机械结构（第一代变桨结构）
变桨驱动装置由变桨电机和变桨减器两部分组成。变桨电机是含有位置反馈和绕组温度检测 传感器的伺服电动机。
二、金风1.5MW机组叶片变桨的机械结构及电气分布
三、国产Vensys变桨控制系统控制柜内硬件分布
国产Vensys变桨控制柜主电路采用交流--直流--交流回路，由逆变器（AC-2）为变桨电机供电。 变桨电机采用交流异步电机。 PLC 组成变桨的控制系统，它通过现场总线(profibus-DP总线)和 主控制系统交互通信，接受主控制系统的指令(主要是桨叶转动的速度指令)，并控制交流调速 装置驱动交流电动机，带动桨叶朝要求的方向和角度转动，同时监测变桨系统的内部信号，把 它直接传递给主控制系统。
1.5兆瓦机组变桨控制分析
浅谈1.5兆瓦机组变桨系统姓名：房宝光专业：电气工程及其自动化入职时间：2009年6月16日摘要风力发电机组是实现是由风能到机械能和机械能到电能两个能量转换过程的装置。
风轮系统是实现风能到机械能转换的装置，发电机和变流系统则实现了由机械能到电能能量转换过程。
通过对变桨系统和变流系统的控制实现了风力发电机组的安全可靠运行，同时高质量的将不断变化的风能转换为频率、电压恒定的交流电并入电网。
通过对变桨系统的控制，能有效的控制发电机组对风能的吸收，所以变桨系统的稳定性与可靠性是机组稳定运行关键。
关键词：能量转换变桨系统变桨系统控制风能吸收目录摘要 (1)目录 (2)一、变桨距风力发电机组控制 (3)（一）发电机组的变桨距控制系统的介绍 (3)（二）变桨系统驱动原理的介绍 (4)二、变桨距风力发电机组控制方式分析 (5)三、变桨距执行机构 (6)（一）金风1.5兆瓦发电机组变桨系统机械主要元器件构成 (7)（二）金风1.5兆瓦发电机组变桨系统电气主要元器件构成 (7)四、变桨距系统在风力发电机组的重要性 (8)五、概括总结 (10)附录.............................................. 错误！未定义书签。
参考文献.......................................... 错误！未定义书签。
1.5兆瓦机组变桨距控制系统一、变桨距风力发电机组控制方式（一）发电机组的变桨距控制系统的介绍金风1.5兆瓦发电机组的变桨距控制系统有两种控制方式，即并网前的桨距角控制和并网后功率控制。
由于发电机的功率和风轮的速度是严格的对应关系，所以通过对风轮的速度的控制也就实现了发电机的功率控制。
变桨距控制是最常见的控制风力发电机组吸收风能的方法，在额定风速以下时，风力发电机组应该尽可能的捕捉较多的风能，桨距角设定值设定在能够吸收最大功率的最优值，所以这时机组运行没有必要改变将距角，一般桨距角设定为零度附近，此时空气动力载荷通常比在额定风速之上时小。
简述金风1.5MW风力发电机组通过变桨变频器AC-2自诊断功能来判断故障
简述金风1.5MW风力发电机组通过变桨变频器AC-2自诊断功能来判断故障金风1.5MW风力发电机组中变桨变频器AC-2基本原理是通过三相桥将60VDC逆变为频率、电压可调的三相沟通电，从而达到电机调速的目的。
在我们日常维护工作中，难免会遇到变桨系统的相关故障，而在AC-2变频器内部的掌握单元具有自诊断功能，它能自主的检测内部和其外部相关元器件的故障，并自动通过脉冲信号输出故障信息。
通过查看KL1104模块信号灯的闪耀频率，我们就可以快速锁定系统的故障缘由，从而提高工作效率。
观看信号灯闪耀次数推断故障及其处理方法1.若闪耀次数是1次：则为规律故障，通常是内部看门狗程序动作、EEPROM存储器读写故障或AC2内部规律故障。
处理方法：可以对AC2进行重新断电上电操作，假如故障仍旧存在，可以进行更换AC2。
2.若闪耀次数是2次：则为启动故障、变桨命令方向故障、手闸故障、旋转编码器故障。
处理方法：检查AC2上全部接线，包括与AC2连接的端子和模块（如KL4001接线），如接线没有问题，再测量KL4001的１号口输出电压，正常状况下变桨不动作时其输出电压为4.8Ｖ-5.0Ｖ左右，假如测量电压不正常则需更换KL4001模块，如输出电压正常，下一步通过Ｂ文件查看旋转编码器在报故障前数据有没有发生跳变，假如发生跳变需检查旋编的接线和旋编与电机尾部轴连接处的塑料块是否松动或尝试更换KL5001，检查旋编到KL5001的哈丁头处是否有针对地短接或虚接，检查从旋编到KL5001之间的端子排连接处接线是否松动，最终尝试更换旋转编码器。
假如以上状况均正常，则需试更换AC2。
3.若闪耀次数是3次：则AC2内部电容充电失败、VMN低和VMN高故障。
处理方法：首先查看从AC2到变桨电机的三相动力接线（尤其是电机接线盒内部和AC2三相动力输出接线）是否松动、断开或磨损，是否对地短路或虚接，如一切正常。
在接线盒处单独测量变桨电机绝缘电阻。
金风1.5MW直驱风机液压及偏航系统分析
金风1.5MW直驱风机液压及偏航系统分析1.5M风机液压系统及偏航系统分析1.5M风机中使用的是哈威的液压系统。
液压泵电机额定功率为0.25Kw，额定转速为1320转/分，三相交流690V50Hz供电。
液压系统如图：液压系统功能如下：1、为偏航闸提供140―160bar的液压压力；2、为叶轮锁定闸提供锁定压力；3、在特殊情况下，可以用液压站上的手动液压泵为叶轮锁定闸提供锁定压力。
系统油路分析如下：截流手阀7.1、12.6 旋紧拧死，截流手阀11.2、6.1旋松打开。
（5个的六方扳手）正常工作状态（不偏航）：电磁阀9.1、12.1、12.2的线圈均始终不得电。
正常工作状态（偏航）：电磁阀12.2线圈始终得电，电磁阀9.1、12.1的线圈均始终不得电。
使用液压闸锁定叶轮时：电磁阀9.1的线圈得电。
叶轮锁定闸建压：电磁阀9.1的线圈得电阀芯动作，P口和A口连通，液压泵1.3工作建压，液压油流经导流块的P通道，进入滤芯3，经过单向阀4，进入阀组9经P口A口液压油进入叶轮闸的液压缸内，在液压压力的作用下叶轮锁定闸动作闭合。
叶轮锁定闸失压：电磁阀9.1的线圈失电，电磁阀的阀芯在弹簧力的作用下阀芯动作归位，A口和T口连通，液压油在叶轮锁定闸上的归位弹簧的作用下液压油经过A口T口流回油箱。
偏航闸建压：偏航电磁阀12.2和偏航泄压电磁阀12.1的线圈失电（不得电），阀组的P口与A口连通，液压泵工作建压，液压油流经导流块的P通道，进入滤芯3，经过单向阀4，经过截流手阀11.2，经过单向阀12.5，经过不可调节流孔12.3，流过阀组的P口与A口进入，液压油进入偏航闸的油缸内。
偏航闸泄压松闸：偏航电磁阀12.2的线圈得电阀芯动作，使A口与T口连通A口与P 口关闭，液压油由偏航油缸回流入A口，经过溢流阀12.4和管路，进入连接块的R口，回流入油箱。
各个部分的简介：偏航余压溢流阀12.4偏航卸压电磁阀12.1 （偏航清洁/零压力电磁阀）滤芯堵塞发讯器3.1系统溢流阀5截流手阀7.1贮压罐7偏航电磁阀12.2 压力表6偏航油管B加油口1.5偏航油管A叶轮锁定闸油管叶轮锁定闸电磁阀9.1 截流手阀11.2 截流手阀6.1 压力继电器10截流手阀12.6油窗及油位开关1.4接线盒放油阀1.8 手泵1.3贮压罐的作用：在液压泵间隙工作时产生的压力进行能量存贮；在液压泵损坏时做紧急动力源；泄漏损失的补偿；缓冲周期性的冲击和振荡；温度和压力变化时所需的容量补偿。
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变桨系统主要元件故障原因及分析——AC2和NG5故障原因及分析******专业：电力系统自动化入职时间：2010-7-1部门：技术服务中心目录目录 (1)摘要 (2)一、变桨系统的作用 (2)（一）功率调节 (2)（二）气动刹车 (2)二、主要元器件的介绍 (3)（一）变桨逆变器AC2 (3)（二）充电器NG5 (3)（三）其他元器件 (5)三、控制原理 (6)（一）变桨原理框图 (6)（二）变桨原理介绍 (6)四、典型故障分析 (7)（一）变桨逆变器OK信号丢失故障分析 (7)1、变桨逆变器OK信号形成及检测过程 (7)2、变桨逆变器OK信号丢失原因 (8)（二）充电器NG5损坏原因分析及整改建议 (9)1、NG5充电器损坏原因 (10)2、整改意见 (11)五、结束语 (15)参考文献： (16)摘要本文通过对变桨系统的重要元器件的原理和变桨控制原理进行了简单的介绍，总结了充电器NG5和逆变器AC2发生故障的原因和解决方法，并且提出本人在现场进行维护工作时发现的一些缺陷和整改意见。
关键词：变桨系统逆变器AC2 充电器NG5 浪涌保护一、变桨系统的作用（一）功率调节变桨距控制是最常见的控制风力发电机组吸收风能的方法，变桨目的是通过控制桨距角，调节叶轮吸收风能的功率。
在额定风速以下时，风力发电机组应该尽可能的捕捉较多的风能，桨距角设定值设定在能够吸收最大功率的最优值，所以这时机组运行没有必要改变将距角，一般桨距角设定为零度附近，以便让叶轮尽可能多的吸收风能，此时空气动力载荷通常比在额定风速之上时小。
额定风速以上阶段变速控制器和变桨控制器共同作用，通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定，从而恒定功率；通过变桨调节发电机转速，使其始终跟踪发电机转速的设定值。
（二）气动刹车金风1500kW风力发电机组变桨系统是目前该系统唯一的停车机制，通过将桨叶迅速顺至停机位置来完成气动刹车。
主控的所有停机指令，包括普通停机，快速停机和紧急停机，最后都是通过总线发给变桨系统来执行。
机组的安全链的最后输出也是给变桨，任意一个安全链节点断开后，安全链系统送给变桨系统的高电平都会丢失，变桨系统会根据内部程序立即执行紧急停机。
二、主要元器件的介绍（一）变桨逆变器AC2变桨逆变器AC2是意大利萨牌控制器 ZAPI AC-2 FZ5197-INV逆变器，是当今世界上最先进的逆变器之一。
额定电压为48V，最大电流450A，实际使用时由60V的直流电源超级电容供电，工作频率为8kHz，输出电压为3相29V，频率为0.6到56HZ。
外观如图2-1所示图2-1 变桨逆变器AC2逆变器共有6个外部接口，我们使用了端口A、D、E、F的相关管脚，主控制器通过模拟/数字信号来控制驱动器动作和接收驱动器的反馈状态，两者之间并没有任何通讯协议。
这样的控制方式不但满足了逆变器在变桨系统中的协调工作，而且控制方式、控制结构和电路接线简单，方便安装维护和变桨控制，抗干扰能力强。
（二）充电器NG5NG5充电器将三相交流400V经过NG5充电电源整流输出60V，80A，给超级电容和变桨逆变器AC2提供电源。
充电器主要由输入滤波、DC-DC变换、输出高频整流滤波、二级滤波、以及CPU控制电路组成。
其中输入整流滤波器对于电磁兼容有很大的作用，有效地抑制了来自交流电网的传导干扰，DC-DC高频交换机使整机的效率大大提高。
高频整流滤波与二级滤波共同作用使电源的输出纹波极小。
CPU控制系统用于控制各种负载变换情况下的稳定输出。
工作原理框图如图2-2所示。
输入EMI 滤波开关变换UVW CPU 控制系统DC60V 容性负载控制系统电源输入三相整流DC-DC 功率输出高频滤波输出二级滤波·····GNDF图2-2 NG5工作原理框图达坂城三四期项目有两类NG5，一种是意大利产的充电器，型号为Zivan Battery Charger NG5，一种是北京嘉昌机电设备制造有限公司产的充电器，型号为JF-CHARGER-60V-80A-VEN-J 。
除次之外还有个别其它品牌国产充电器，由于数量较少，这里就不叙述了。
Zivan Battery Charger NG5工作的投入与切出完全取决于超级电容的电压，控制器检测到超级电容电压低于55V ，就投入运行开始充电，电容电压达到60V 就断开。
最近下发的工作任务书将超级电容电压提高到低于58V 就开始充电。
现在作为备件和更换的都是北京嘉昌的JF-CHARGER-60V-80A-VEN-J 充电器，与Zivan Battery Charger NG5的运行方式不同，国产NG5是一直运行，作为60V 的恒压源使用。
当超级电容得电压低于60V 时就立即充电，所以超级电容一直保持60V 的电压。
变桨时，NG5和超级电容同时为逆变器供电，超级电容做峰值补偿，同时也做后备电源。
这样就减少了NG5的开关次数，同时也减少冲击次数，增加了NG5的使用寿命。
当然该供电方式也有敝处，当超级电容运行时间长或者因为质量问题发生容量降低后，由于充电器NG5一直输出60V 的电压并联在超级电容的两端，并且超级电容高电压的信号检测线也是并联在超级电容的两端，变桨控制器检测到的超级电容高电压信号其实就NG5的输出电压，所以影响了超级电容高电压信号的真实性。
NG5的外观如图2-3所示，左图为北京嘉昌生产的JF-CHARGER-60V-80A-VEN-J充电器，右图为意大利产的Zivan Battery Charger NG5充电器。
图2-3 充电器NG5（三）其他元器件1、主控制器贝福模块，主控制器由总线控制器BK3150、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块和SSI传感器检测模块组成，具有独立控制能力，并且负责向上位机PLC发送相关状态信息及运行参数，并且接收上位机PLC发送的各种指令。
2、变桨备电超级电容，超级电容由四组超级电容能量模块串联组成，每组能量模块的额定电压为16.2V，容值为500F。
超级电容总的电容值为125F。
3、A10自制模块，通过电阻分压原理，将超级电容高低电压60V和30V的电压转换为KL3404允许输入的范围。
4、接近开关，利用铁性物质影响高频振荡电涡流的原理制作的电子开关。
5、24V电源模块，稳压模块，把60V的电压转换成稳定的24V给控制回路提供电源。
6、PT100温度传感器，铂的电阻值和温度具有良好的线性关系，该元件就是利用导体铂（pt）的电阻值随温度的变化而变化的特性来测量温度的元器件。
7、除此之外还有绝对式旋转编码器、各种辅助保护继电器等，这里就不一一叙述。
三、控制原理（一）变桨原理框图贝福模块开关电源 NG524V电源模块-1A10自制模块变桨电机Q1Pt100电机刹车旋转编码器90度限位开关87度接近开关状态信息超级电容高低电压信号控制电源温度信号叶片桨距角电机转速反馈UVWProfibusDP变桨电机温度度接近开关变桨命令状态信号24V电源模块-2超级电容电源电磁刹车电源内外安全链信息交换变桨逆变器AC2自动/手动转换向度变桨向90度变桨图3-1 变桨原理框图（二）变桨原理介绍三相交流400V经过NG5充电电源，整流输出60V，80A，给超级电容充电，NG5的投入与切出完全取决于超级电容的电压，超级电容的高低电压经过A10自制模块处理后送给贝福模块KL3404。
主控器计算出超级电容的高低电压，只要检测到超级电容高电压低于55V（58V），就以80A恒流输出；只要电容电压达到60V就断开。
充电器和超级电容构成一个闭环的自动控制电路，始终保持超级电容有60V的电压，同时当来自滑环的电网电压掉电时，超级电容作为备用电源直接给变桨控制系统和逆变器AC2供电，保证变桨电控系统正常工作，执行停机动作。
超级电容的输出直接接入变桨变频器AC2和DC/DC24V电源模块，AC2变频器根据控制器的指令输出三相29V，频率为0.6到56Hz的交流电到电枢绕组中，驱动变桨电机以不同的转速和转向旋转，通过变桨减速器拉动齿形带带动变桨盘使叶片向不同方向转动，达到变桨的目的。
控制器通过变桨电机内的绝对式旋转编码器实时检测叶片的角度，并且旋转编码器还将叶片变桨的方向和速度实时反馈给变桨逆变器AC2，AC2根据控制器发送的变桨指令和反馈的实时数据进行变桨的自我调节。
变桨控制系统中BC3150作为智能从站使用，每个变桨柜内的分布式I/O通过PROFIBUS DP总线，向上位机PLC发送相关状态信息及运行参数，并且接收上位机PLC 发送的各种指令，包括各种停机指令。
考虑到变桨系统出现故障时，可能无法从主控制器接受停机指令，或者停机信号，所以BC3150内部有控制程序，变桨系统出现故障，并且无法接收上位机PLC发送的停机指令时，还能自主控制变桨系统进行顺桨停机。
四、典型故障分析（一）变桨逆变器OK信号丢失故障分析在金风1500kW风力发电机组变桨系统的故障中，“变桨逆变器OK信号丢失”故障的出现较为频繁，这里就对该故障出现的原因进行简单分析。
1、变桨逆变器OK信号形成及检测过程变桨逆变器AC2本身具有强大的自我诊断功能，它的微控制器实时监视AC2的工作情况。
看门狗电路，输出输入电流、电压、内部接触器驱动、逆变器温度、变桨电机温度、can_bus、启动过程报警、旋编故障等外部或者内部信号有任何异常时，AC2的微控制器就会报出逆变器OK信号丢失。
变桨逆变器OK信号以规律的脉冲从变桨逆变器AC2的A3（PCL TXD）和A4（NCL TXD）端口，引线到A10的x4a:7、x4a:8两个端口，输入A10上光电耦合器，以光电隔离的方式，将结果输入到A2模块 KL1104的1号端口（如图4-1所示），端口指示灯会有规律的闪烁，最后传递给BC3150。
U1R1047R111M +24V KL1104x4a:7x4a:8（PCL T XD ）（NCL T XD ）x4b:7一号通道A3A4图4-1 AC2_OK 信号检测流程2、变桨逆变器OK 信号丢失原因机组如果报变桨逆变器OK 信号丢失故障，叶片死在报故障时的位置，连接该机组就地监控可以发现对应的信号灯在闪烁。
但是由于通讯延迟等原因，在就地监控上看到的闪烁频率与变桨柜内A2模块KL1104一号通道的状态灯闪烁频率不一致，必须进机组现场检查。
进入轮毂后不要断开Q1，否则故障有可能在断电上电重启后暂时消失，导致无法通过状态灯闪烁频率判断故障点，所以需要先观察A2模块KL1104 一号通道的状态灯的闪烁频率，对应闪烁频率，查找AC2故障说明，可以找出相应的故障点。
（1）闪烁频率为1时，表明AC2检测到逻辑故障。
如超级电容电压发生突变，看门狗复位，EEPROM ，等都能触发该类故障的发生。