风电场Vensys变桨系统
《风电场Vensys变桨系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风电场Vensys变桨系统（31页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、2.9 Vensys变桨系统变桨系统课课 程程 大大 纲纲一、变桨系统的机械结构二、变桨距控制的目的三、变桨系统的介绍四、变桨系统主要部件五、变桨系统的维护和故障诊断一、变桨系统的机械结构控制系统二、变桨距控制的目的二、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、功率曲线较差定速变桨控制(FSVP) 叶轮转速基本保持不变、额定风速以上可以实现恒功率变速失速控制(VSFP) 额定风速以下可以实现最优Cp、但额定风速以上功率曲线较差变速变桨控制(VSVP) 定风速以下通过控制发电机的转速使其跟踪风速，这样可跟踪最优Cp；额定风速以上通过扭矩控制器及变桨控制
2、器共同作用，使得功率、扭矩相对平稳；功率曲线较好。相同容量的定桨距和变桨距机组功率曲线的对比三、变桨系统的介绍1、变桨柜之间连接线示意图、变桨柜之间连接线示意图2、变桨系统电气回路图3 3、变桨系统特点、变桨系统特点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。由变桨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可以独立控制。每个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，能保证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
3、电，足以使叶片以7/s的速率，从0顺桨到90。变桨柜内部和主控通讯都采用DP总线，其传输速率为3Mbit/秒各个变桨柜都有独立的手自动变桨装置和电源开关装置。4、变桨控制方式、变桨控制方式自动变桨：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；若要维护某一叶片，如叶片朝0方向变桨，其桨距角不能小于5，如叶片朝90方向变桨，当碰到限位开关后，不能再变桨，若要继续变桨，可采取强制变桨模式变桨，而其余两个叶片则要求转到桨距角不能小于86的位置。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；叶片能在任意桨距角范围内任意转动。
4、Forward：朝0度变桨；Backward：朝90度变桨 注意：强制手动模式时，操作不当对机械部件和人员可能引起相当大的危害。5、变桨系统与机舱的连接、变桨系统与机舱的连接上面的插头 5芯线+屏蔽，24VDC，机舱到变桨的安全链；中间的插头 Profibus DP现场总线，2芯线+屏蔽，10VDC；下面的插头 5芯线，400VAC，机舱到变桨系统的电源四、变桨系统主要部件四、变桨系统主要部件控制柜内部电源及控制检测部分:1、直流充电器NG52、变桨变频器AC23、超级电容4、电容电压转换模块A10和倍福KL3404模块5、倍福BC3150及其他模块6、温度传感器Pt100和倍福KL3204模
5、块控制柜外部驱动及检测部分:7、变桨电机8、旋转编码器和倍福KL5001模块9、5和87接近开关10、91限位开关1、直流充电器、直流充电器NG5型号：Zivan Battery Charger NG5输入电压：400VAC(+/-15%)输出电压：60VDC输出电流：80ADC优点：效率高；体积小；充电时间短；充电不受交流电源变化的约束；能够提供理想的充电曲线。2、变桨变频器、变桨变频器AC2IMS功率模块，Flash内存，微处理器控制，Can Bus 型号：Zapi AC-2电力电子器件：MOSFET开关频率：8kHz额定直流输入电压：60VDC最大输出电流：450A3、超级电容、超级电容
6、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相比密封铅酸蓄电池作备用电源的变桨系统，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。4、电容电压转换模块、电容电压转换模块A10和倍福和倍福KL3404模块模块KL3404模拟量输入模块。处理-10 V+10 V 的电压信号。分辨率为12 位，在电隔离的状
7、态下被传送到上一级自动化设备。在KL3404总线端子中，有4 个输入端为2 线制型，并有一个公共的接地电位端。输入端的内部接地为基准电位。将电容电压（高电压60V、低电压30V）转换成倍福模块能够检测的电压范围内。将AC2变频器的OK信号进行转换。总线控制器BC3150，通过K-BUS总线扩展技术，可连接多达255 个总线端子。它是每个变桨控制系统的核心，其内部有变桨控制程序。该模块一方面负责变桨控制系统与主控制器之间的通信，另一方面负责变桨控制系统外围信号的采集处理和对变桨执行机构的控制。紧急状态下（例如变桨控制系统突然失去供电或通信中断），三个变桨控制柜中的控制系统，可以分别利用各自柜内超
8、级电容存储的电能，分别对三个叶片实施90度顺桨停机动作。BC3150有一个PROFIBUS-DP 现场总线接口，可在PROFIBUS-DP 系统中作为智能从站使用。每个模块都有自己的DP地址，三个变桨柜分别为41、42、43（十进制）。5.15.1、倍福、倍福BC3150BC3150模块模块5.25.2、倍福数字量输入输出模块、倍福数字量输入输出模块KL1104 数字量输入模块从现场设备获得二进制控制信号，并以电隔离的信号形式将数据传输到更高层的自动化单元。该模块含4 个通道，每个通道都有一个LED 指示其信号状态。KL2408数字量输出模块将自动化控制层传输过来的二进制控制信号以电隔离的信号
