• 风速仪可以测量风速、风向、 和外界温度。
• 通过防雷模块、串行通讯数 据线传给从站PLC。
• 通过对风向的测试，确定风 力发电机组与正风向之间的 夹角。
• 通过对风速的检测，从而限 制风力发电机组的工作状态
工作概况
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• 风速 –范围 0～65m/s
• 风向 –范围 0～360°
• 温度 –范围 -40～+70°C
功能介绍
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功能介绍 • 网侧变频器与电网连接。
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• 电网侧变频器 –控制DC母线 –预充电 –线路滤波同步处理 –电网监视
功能介绍
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• 变速恒频发电机组具有以下优点：
– 双馈异步发电机只处理转差能量就可以控制电机的力矩和无功功 率，降低了变频器的造价。变频器的最大容量仅为总机组容量的 1/3左右。在最大输出功率时，转子和定子共发出1.5MW的电能。 转差频率调节,调速范围为发电机同步转速的33.3％。降低控制系 统成本、减少系统损耗，提高效率。
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Control－通讯回路
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Control－通讯回路
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• 优点 –只有一个接口 位于控制柜NCC310柜门 连接到主站PLC 位于控制柜TBC100柜门 连接到塔基PLC –不需要额外的操作软件 –简单、使用、可靠
Control－控制面板
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• 可以操作的对象： – 风机的启动、停止 – 变桨的启动、停止 – 刹车的启动、停止 – 变频器的相关操作 – 偏航的操作 – 油冷系统的操作 – 水冷系统的操作 – 加热系统的操作
• 偏航电机通过偏航齿轮箱 与偏航大齿圈咬合。
• 偏航电机有温度控制开关 保护电机在正常温度范围 内工作。
偏航电机
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刹车反馈
偏航电机 温度控制开关
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偏航系统的功能是什么? - 在安装时配合叶轮吊装 - 调整机舱方向，最大限度的吸收风能
组成 - 风速风向仪 - 偏航变频器 - 偏航电机 - 旋转编码器
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Control－控制面板
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Control－菜单内容
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Control－WPM • 远程的WPM操作有Server、Local组成
–Server用于整个风场的管理 –Local用于单个风机的管理 • 其操作方法和使用控制面板基本一致
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Control－WPM
主程序界面
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Control－WPM
的控制拓扑结构：即一台变频器控制 四台电机。 • 软件上，变桨用变频器采用开环控制， 由PLC接受凸轮的位置反馈信号，并 向变频器发出速度控制指令、启动时 间等信息，从而调节了偏航角度。
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偏航变频器
• 偏航变频器存在以下两种操作模式： • PLC模式
– 偏航变频器在PLC模式下工作，由PLC经过CANopen将 相关频率和启动/停止命令传送给偏航变频器。 命令信号也决定了偏航的方向。
• 偏航变频器与从站PLC连接， PLC通过CAN总线与偏航变 频器通讯。
• 偏航变频器内部有独立的 程序。PLC内对偏航变频器 有设置程序。
• 偏航变频器需要380VAC， 经过PLC的程序要求，控制 偏航变频器动作。
偏航变频器
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偏航变频器
• 偏航用变频器为开环系统。 • 硬件上，偏航用变频器采用了一拖多
群操作
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发电状态
风机状态
Control－WPM 不在线状态
故障状态
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Control－WPM
查看某台风机的详细信息
单击主界面内某台风机即可
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Control－WPM
某台风机主界面
17
Control－WPM
命令栏详细信息
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实时数据
Control－WPM
POWER WINSPE IWINFIL
变桨１电机力矩 变桨２电机力矩 变桨３电机力矩
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温度
Control－WPM
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Control－WPM
历史数据-故障
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Control－WPM
历史数据-故障
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Control－WPM
历史数据-总计数器
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Control－WPM
历史数据-功率曲线
风频
发电量
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主要内容
电控部分主要由以下系统组成：
十一、电控系统简介
＋NCC300 690VAC动力电路
定子接触器 线路保险 避雷保护
400VAC辅助电路 偏航变频器 继电器等
控制柜内电气元件分布
＋NCC3×0 机舱控制柜
＋NCC310 控制系统PLC
控制面板 接触继电器
开关 UPS系统 除了电池之外的电源
＋NCC320 LSC电网侧功率变频器 GSC电机侧功率变频器
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功能介绍 • 发电机用变频器。 • 硬件上，发电机用变频器为IGBT整流变频器，SVPWM(空间
矢量脉宽调制 )技术。
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• 发电机侧变频器与发电机 转子相连。
• 功率容量上，两倍于网侧 变频器。
• 软件上，发电机侧变频器 采用矢量控制，接受来自 发电机的速度反馈并进行 解藕。
功能介绍
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• 电机侧变频器 –发电机力矩控制 –功率因数调节 –发电机同步 –速度监视 –Crowbar触发
工作情况 - 偏航变频器与PLC连接，控制偏航电机的动作 - 四个偏航电机统一协调工作，达到偏航目的 - 偏航计数器对偏航角度进行计算，反馈报警信号 - 左右方向偏航极限限制报警
旋转编码器主要执行两个任务
– 第一，检测机舱偏航超出工作 位置。
– 第二，计算偏航旋转角度。
旋转编码器
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主要内容
电控部分主要由以下系统组成：
电量。
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直驱发电机能量流图
发电机
100% 2.8%
变频器
~~
4.0%
功率损耗
功率损耗
93.2% 电网
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100%
双馈感应电机能量流图
2.8%
发电机
77.8%
96.4% 电网
~~
19.4% 变频器
0.8% 能量损耗
18.6%
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交流励磁变速恒频风力发电机发电系统结构图如 下所示，其中省略了变压器、滤波器等构件。其中定 子接入电网，转子绕组由频率、相位、幅值都可以调 节的三相低频交流励磁电流
一秒钟有功功率 一秒钟平均风速 五分钟平均风速
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Spe.Con Spe.Rot
Control－WPM
速度
发电机检测速度 轮毂检测速度
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变桨
Control－WPM
HubPos001 HubPos002 HubPos003
叶片1角度 Ihub１ＨubTor 叶片2角度 Ihub２ＨubTor 叶片3角度 Ihub３ＨubTor
• 控制系统 • 偏航系统 • 制动系统 • 油冷系统 • 水冷系统 • 变频器 • 变桨系统 • 电池系统 • 安全链 • 其它系统
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Converter
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Converter
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功能介绍
• 变频器具有以下特点： – 系统元件按20年使用寿命设计。系统可在恒定的转矩或功率下工 作，突变转矩和作用在机械部件上的合力被有效地减到最小，因 此使用寿命更长。 – 变频器可以通过控制柜上的按钮、PC机或者自动控制系统来操作。 当发出启动信号时，变频器可在设定的速度范围内自动运行或者 由PLC控制系统根据输入参数控制变频器自动运行。 – 紧凑、体积小。 – 防护等级为IP55，有效的防尘防水。 – 冷却系统采用空水冷冷却方式。功率变频器内部通过位于柜侧的 空气－水换热器进行冷却。此外在功率变频器内有一套专门冷却 功率半导体的空气－水换热器。有效散热、防止变频器温度过高， 保护器件和系统。
– 功率因数可调，发电机组具有无功功率控制能力，功率因数可恒 为1。根据需要，功率因数可在额定电压下最大达到容性0.95，感 性0.90。
– 低风速时能够根据风速变化，在运行中保持最佳叶尖速比以获得 最大风能；高风速时储存或释放风能量，提高传动系统的柔性， 使功率输出更加平稳。
– 先进的双PWM变频器，实现四象限运行。 – 变速恒频技术大幅延长了核心部件的使用寿命，同时显著提高发
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• 为什么要有水冷系统？ – 对发电机、变频器、机柜进行冷却。
• 组成 – 水泵、温度感应模块 – 没有风扇的冷却器 – 没有过滤器 – 传感器：冷水温度、热水温度、水压力
• 状况 – 温度感应模块在软件中不起作用

Water
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Water
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水管分布
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主要内容
电控部分主要由以下系统组成：
• 加热功能
工作概况
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工作原理
风速和风向的测量
测量结果处理为瞬时风速、5min的平均风速
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信号采集和通讯协议
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偏航系统的功能是什么? - 在安装时配合叶轮吊装 - 调整机舱方向，最大限度的吸收风能
组成 - 风速风向仪 - 偏航变频器 - 偏航电机 - 旋转编码器
工作情况 - 偏航变频器与PLC连接，控制偏航电机的动作 - 四个偏航电机统一协调工作，达到偏航目的 - 偏航计数器对偏航角度进行计算，反馈报警信号 - 左右方向偏航极限限制报警
组成 - 风速风向仪 - 偏航变频器 - 偏航电机 - 旋转编码器
工作情况 - 偏航变频器与PLC连接，控制偏航电机的动作 - 四个偏航电机统一协调工作，达到偏航目的 - 偏航计数器对偏航角度进行计算，反馈报警信号 - 左右方向偏航极限限制报警
• 偏航电机的额定工作电压 是380VAC，额定功率2.2kW
• 控制系统 • 偏航系统 • 制动系统 • 油冷系统 • 水冷系统 • 变频器 • 变桨系统 • 电池系统 • 安全链 • 其它系统