文档标题:PMD_0000294_EN-141_2.5风力发电机产品描述说明书_A文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密远景能源EN-141/2.5风力发电机产品描述说明书(版本:A)机型配置表机型常温型标准型寒冷型高原型普通型EN-141/2.5文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密第1页,共21页版本更新记录版本号编制人批准人描述变更时间A 周锋洪熠初始版本2018/9/20文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密第2页,共21页目录1机组规格 (3)1.1风机描述 (3)1.2风轮 (3)1.3传动链 (3)1.4偏航系统 (4)1.5制动系统 (4)1.6电气系统 (4)1.7智慧风场能量管理系统 (7)1.7.1系统结构 (7)1.7.2系统功能 (8)1.8控制系统 (9)1.9变桨系统 (10)1.10SCADA系统 (11)1.11机舱 (14)1.12塔筒 (14)1.13防雷 (15)1.14环境温度设计 (15)2机组储运空间尺寸 (17)3机组技术参数表 (18)文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密第3页,共21页1机组规格1.1风机描述远景EN-141/2.5变速恒频双馈风力发电机组采用经典可靠的Danish-German传动形式,由具备丰富设计经验的国际研发团队针对中国中低风速的特点开发而成。
在风速剧烈变化的情况下,为使风轮的转速控制平稳,防止过速,根据当前功率和发电机扭矩变化率以及塔筒振动值,预先在最佳桨距角上叠加一定修正量,显著降低在极限风速下对机组结构产生的推力和侧向力载荷。
特殊开发的关机控制程序,避免风轮在关机过程中遭遇极限阵风引发过速。
同时,特殊叶片避振控制软件避免超大风轮叶片挥舞和摆振方向的振动激励。
1.2风轮先进的叶型,优化的球形轮毂和可靠的进口变桨轴承,使整个风轮系统能够保证高能量的捕获,小功率波动,较轻的重量和低的噪声。
变桨系统采用电驱动的形式。
在低于额定风速时,风机处于恒定桨距角工况下运行,在风速到达或超过额定风速时,风机通过变桨距系统调节桨叶的桨矩。
1.3传动链传动链由主轴,齿轮箱,联轴器和发电机组成。
其中主轴和齿轮箱通过主轴承座的单点刚性支撑和齿轮箱两边的弹性支撑安装在铸造底板上。
该结构能够极大的减小载荷对齿图1-1文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密第4页,共21页轮箱的冲击和振动。
齿轮箱与发电机通过高性能的柔性联轴器连接保证两个轴系能够在宽范围不对中的情况下可靠运行。
1.4偏航系统机舱通过偏航齿圈和塔架相连接,机舱偏航依靠偏航电机通过偏航齿轮箱驱动对准风向。
机舱的制动依靠滑动摩擦轴承产生摩擦力矩,结构简单可靠,易于维护。
机舱的绝对位置和解缆控制是通过一体的传感器实现,设计紧凑,且故障率低。
解缆可靠,超过720度自动偏航解缆。
1.5制动系统空气动力制动作为主制动器,三个叶片中任何两个叶片能够实现独立变桨刹车,保证了安全系统的可靠冗余。
在电网掉电工况下叶片可以依靠各自独立的备用电池回到安全位置。
在齿轮箱和发电机之间的联轴器上还装有一个液压盘式制动器作为次级刹车系统。
用于维护工况和人身安全紧急停车。
1.6电气系统双馈式异步发电机和变频器的配合能保证最优的能量捕获和优良的电网质量。
宽转速范围保证机组在极低的风速就可以切入电网,较高的超速范围,因而风机能够运行在很宽的风速范围和波动范围。
双馈电机和变频器的配合能够满足功率因数Cap. 0.95~Ind. 0.95的调节吸收或发出无功功率的要求。
主要电气系统数据见下表,所有参数设定均按照下面的参数进行保护整定。
发电机基本技术参数发电机类型双馈异步额定功率2600 kW额定电压690 V冷却方式空冷额定效率>96.5%保护等级IP34(滑环室IP23)转速范围1000-2000 Rpm绝缘等级F/F发电机相等效电路图和参数如下图所示文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密第5页,共21页图1-2定子电阻R1 0.0056 ohm 定子漏抗X1 0.0502 ohm 转子电阻(折合) R2 0.0059 ohm 转子漏抗(折合) X2’0.0517 ohm 励磁并联支路电阻RFe39.8827 ohm励磁并联支路电抗Xm1.998 ohm 转子开路电压U20 2123 V变频器基本技术参数控制方式PWM额定电压690 V额定电流网侧450 A 机侧900 A过载能力110% 1min/30min机组出口端保护设定断路器型号MVS25T1断路器短路分断能力65 kA断路器过流保护设定In=2500AIr=1.0*In, tr=2sIsd=2*Ir, tsd=0.5sIi=10*In电网条件额定功率2500 kW额定电压690 V频率范围50 Hz功率因数范围Cap. 0.95~Ind. 0.95最大电压不平衡度4%电网适应能力电压波动范围表1-1机组电压波动适用能力文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密第6页,共21页电压范围运行时间113%-115% UN 1 秒钟110%-113% UN 3秒钟90%-110% UN 连续运行20%-90% UN 低电压穿越频率波动适应范围表1-2频率偏离下的风电场运行电网频率范围要求低于48Hz 根据风电场发电机组允许运行的最低频率而定。
48Hz—49.5 Hz 每次频率低于49.5 Hz时要求至少能运行30分钟。
49.5Hz—50.2Hz 连续运行。
高于50.2Hz 每次频率高于50.2Hz 时,要求风电机组具有至少运行5min 的能力,并执行电力系统调度机构下达的降低出力或高周切机策略,不允许停机状态的风电机组并网。
低电压穿越能力风电机组具备符合GB/T 19963-2011 《风电场接入电网技术规定》要求的低电压穿越能力。
并网点电压在下图中电压轮廓线及以上的区域内时,机组不间断并网运行;并网点电压在图中电压轮廓线以下时,机组从电网切出。
其中:a)机组在并网点电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行625ms;b)并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时,机组保持并网运行;c)对故障期间没有切出电网的风电场,其有功功率在故障切除后快速恢复,以至少10%额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值。
图1-3文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密第7页,共21页电能质量机组能确保风电场所接入公共连接点的闪变值满足GB12326-2000的要求;机组能确保风电场所接入公共连接点的谐波注入电流满足GB/T14549-1993的要求。
塔筒动力电缆参数(最终塔筒电缆参数以合同为准)塔筒铝合金电缆方案塔筒定子电缆12*1x400mm²塔筒转子电缆9*1x150mm²发电机接地电缆2xNYY 240mm2见《风场变压器电网技术规范》(合同签署后提交)1.7智慧风场能量管理系统WFEMS(智慧风场能量管理系统),是风电场侧的、面对全部风机的功率控制系统,能根据电网调度部门指令对风机进行统一的能量调度管理。
能够提供多模式,多种算法的控制。
满足客户在各种工况下,对风场的有功无功调控。
使得风场的运行满足调度的要求,同时又能最大化客户的利益。
1.7.1系统结构WFEMS系统主要由EMS服务器和维护工作站组成。
其中EMS服务器是系统核心设备,完成通信和数据采集、信息上传、AGC、AVC功能。
维护工作站通过局域网与EMS 服务器连接,提供系统监控和维护功能。
WFEMS系统可实现对风场功率输出进行可靠的实时控制。
整个系统的通讯利用风场的以太网,实时传输每台厂内风力发电机的状态,风速风向发电功率等数据,以及对每台风力发电机功率输出的实时调度指令。
系统综合各风机的运行状态进行控制策略计算,将控制目标值分发到风机侧,通过闭环控制最终将风电场的出口有功功率和无功功率(电压或功率因数)控制在目标值附近。
在进行功率控制的文档类型:产品营销文档文档号:PMD-0000294版本号:A保密性:秘密第8页,共21页同时确保风电场最大输出功率及功率变化率满足电网调度要求。
图1-4风电场管理系统结构1.7.2系统功能有功功率调节功能系统提供限功率输出运行,降功率输出运行以及限功率变化率运行等控制模式,用户可以根据电网的要求对整个风电场在电网接入点上有功功率的输出进行调节或限制。
控制系统将根据厂内各风力发电机的状态和实时风速风向自动调配每台风电机组的有功功率输出。
系统通过实时测量接入点的电压电流值计算并监控风场的有功功率输出。
无功功率调节功能通过人机界面,系统获取整个风场功率因数设定值或无功功率设定值,或者通过实时通讯获取调度值后,闭环控制整个风电场在电网接入点上的无功功率输出,从而确保电网接入点上的功率因数稳定,或无功功率输出稳定。
控制系统将根据风场内各风力发电机组的状态和实时风速、风向,自动调配每个发电机的无功功率输出设定。
系统通过实时测量风场电网接入点的电压电流值,计算并控制风场的无功功率输出。
在额定电压下,风电机组出口侧的功率因数在感性0.95-容性0.95之间可调。
P-Q曲线如下图所示。
P-Q曲线如下图所示。
文档类型:产品营销文档 文档号: PMD-0000294版本号:A 保密性:秘密第9页,共21页图1-5 2.5MW 风电机组无功功率调节能力电压调节功能系统根据通过人机界面获取的电压调节目标设定值,控制整个风电场在电网接入点上的无功功率输出,从而将电网接入点上的电压控制在设定值。
控制系统将根据风场内各风力发电机组的状态和实时风速、风向自动调配每台风力发电机组的无功功率输出设定值。
系统通过实时测量接入点的电压电流值,计算并监控风场的无功功率输出。
系统用户权限管理和故障发生时的保护用户需要具备特定的权限才能登录人机界面,启动风电场管理系统,选择控制方式和设定值。
如果风电场管理系统运行过程中,运行人机界面的终端计算机发生死机,管理系统将根据最后一次设定的调节功能和设定值运行。
当风电场管理系统发生控制器硬件或通讯故障时,每台风力发电机组将自动切换到缺省的自动运行方式,停止接收来自管理系统的有功和无功功率设定值,从而保证机组运行安全。
1.8 控制系统控制系统采用功能强大的分布式工业控制PC ,能够在恶劣的工况下持续可靠的运行。
控制系统同时还提供了完备的故障诊断功能,能够在10ms 的时间间隔内记录上百个外部和内部的信号与变量,为快速故障排除提供了充足的数据支持。