风电机组主控部分介绍

水冷2
测量柜
变流柜
机舱柜
E总线结构
1号变桨柜
2号变桨柜
3号变桨柜
20
三、主控系统
3.3 人机显示系统
菲尼克斯面板机，5.7英寸屏幕，支持按键操作，24VDC供电， 通过ADS以太网与主控PLC通讯
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三、主控系统
3.3 人机显示系统
网页版就地监控，控制器内置WEB服务器，支持IE浏
览器，可通过IP地址对任一风机进行监控。
*
输入点数 连接
4
输入信号
4
输出信号
4
输入信号
1
输出信号
4 电阻传感器
*
编码器
8
输入信号
4
输出信号
4
输入信号
2
输出信号
4 电阻传感器
* 增量编码器
拔插
常见倍服端子模块
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二、重要零部件
2.5 电能表
西门子
WOODWARD
14
二、重要零部件
2.6 三相监视器
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三、主控系统
3.1 主控系统
金风MW机组主控系统采用BECKHOFF的CX1020控制器，是 整个风力发电机组的大脑： ✓ 整机状态的切换：初始化->待机->启动->并网->停机->维护 ✓ 逻辑判断：各部分状态反馈，采集信号逻辑判断等 ✓ 故障保护：触发故障停机，分故障停机、快速停机、紧急停机 ✓ 整机的协调控制：变流，变桨控制等 ✓ 整机的控制算法 ：冷却算法，滤波器，PI控制等
1 x 电源，2 x LAN 链接/功能， TC 状态，1 x 闪存存取 1 x I + II 型 CF 卡，带弹出装 置
由内部电池供电的时钟，用 于显示时间和日期
Microsoft Windows CE 或嵌 入式 Microsoft Windows XP
TwinCAT PLC run-time, NC PTP run-time, NC I run-time 16 位 ISA（PC/104 标准）
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三、主控系统
3.5 安全链系统
25
三、主控系统
3.5 安全链系统
26
三、主控系统
3.6 变流水冷系统
冷却循环系统结构图
27
三、主控系统
3.7 箱变水冷监控系统
9
二、重要零部件
2.1 嵌入式PC
嵌入式PC拥有丰富的可扩展接口
CX1500-M310 |
PROFIBUS 现场总
线主站接口
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二、重要零部件
2.3 总线耦合器
BK3150
Profibus总线耦合器： ✓“紧凑型”总线耦合 器 BK3150 扩展倍服总 线端子模块 ✓总线端子模块控制器 BC3150 ，集成PLC 功 能的总线耦合器
4
一、主控实物
1.4 柜门
柜门面板机和主控柜按钮
5
一、主控实物
1.5 水冷电控
除控制系统模块采用E总线，其他与1.5MW水冷系统类似
6
一、主控实物
1.6 水冷泵本体
水冷却循环系统 由主循环泵体、储压罐、空气散热器、三通阀、电
加热器等组成
7
一、主控实物
1.7 未来柜体设计
金风3MW机组及未来2.5MW主控柜
课程目录
一、主控实物 二、重要零部件 三、主控系统 四、主控系统维护检查
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一、主控实物
1.1 柜体布局
1.5机组
2.5机组
2
一、主控实物
1.2 主柜
1.5机组
主柜体介绍：
✓ 功能介绍：电源，控制器，电能表等
✓ 柜体散热
2.5机组
3
一、主控实物
1.3 变压器柜
变压器柜体 主要作用：电压采集、绕组温度、柜体温度、400V电源
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三、主控系统
3.2 总线结构
DP总线 DP总线
DP总线 1号变桨柜(41#站)
滑环
机舱柜(20#站)
2号变桨柜(42#站) 3号变桨柜(43#站)
DP总线 DP总线
主控柜 CPU(1#站)
LVD站(11#站)
冷却 系统
DP总线 DP总线
变流器
DP总线结构
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三、主控系统
3.2 总线结构
主主控系统
现场总线（Fieldbus）： ✓ Profibus总线（Profibus –Dp） ✓ EtherCat实时以太网技术
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三、主控系统
3.1 主控系统
实时以太网技术 EtherCAT特点： ✓ 性能优异 ✓ 拓扑结构灵活 ✓ 组态简单 EtherCAT 突破了传统现场总线系统的限制： ✓ 可在 30μs 内处理 1000 个分布式 I/O，实现最佳纵向集成 ✓ 总线形或树形结构代替，且无需昂贵的专用组件 ✓ 交换机或交换机端口进行集成
BC3150 11
二、重要零部件
2.3 总线耦合器
EK1110
EtherCAT耦合器：
✓EK1100 耦合器用于 EtherCAT 端子相连 ✓EK1501将100BASEFX 以太网的传递报文 转换为 E-bus 信号 ✓EK1521多模玻璃纤维 连接 EtherCAT 星型拓 扑接口端子模块
EK1100
8
二、重要零部件
2.1 嵌入式PC
嵌入式PC，是数据处理、计算和控制中心
技术数据 处理器 闪存 主内存 接口 诊断 LED 扩展槽 时钟 操作系统 控制软件 系统总线
CX1020
Intel® Celeron® M ULV，1 GHz 时钟频率 64 MB CF 卡 256 MB DDR RAM（可以扩 展到 512 MB，1GB） 2 x RJ 45（以太网，内部交 换机）
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三、主控系统
3.4 故障存储
USB扩展FTP服务器，存储 数据： ✓ B文件、F文件 ✓ 十分钟平均数据 ✓ 故障历史 ✓ 动作记录
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三、主控系统
3.5 安全链系统
风机安全链系统独立于风机控制系统，主要 作用是保护机组和工作人员。 过速 振动 扭缆 变桨安全链 塔底和机舱急停 PLC急停
信号范围 “0“ -3…+5 V；“1“ 15…30 V “0“ -3…+5 V；“1“ 15…30 V
0…10 V 0…10 V -250…+850 °C
* “0“ -3…+5 V；“1“ 15…30 V “0“ -3…+5 V；“1“ 15…30 V
0…10 V 0…10 V -250…+850 °C
EK1501
EK1521
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二、重要零部件
2.4 输入输出模块
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
模块 KL1104 KL2134 KL3404 KL4001 KL3204 KL5001 EL1008 EL2004 EL3124 EL4032 EL3204 EL5151
信号 数字量 数字量 模拟量 模拟量 模拟量 差分信号 数字量 数字量 模拟量 模拟量 模拟量 计数