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风电机组状态参数检测

风电机组状态参数检测
风电机组状态参数检测

风电机组状态参数检测

1.转速

风力发电机组转速的测量点有两个:即发电机转速和风轮转速。转速测量信号用于控制风力发电机组并网和脱网,还可用于起动超速保护系统,当风轮转速超过设定值n1或发电机转速超过设定值n2时,超速保护动作,风力发电机组停。风轮转速和发电机转速可以相互校验。如果不符,则提示风力发电机组故障。

2.温度

有8个点的温度被测量,用于反映风力发电机组系统的工作状况。这8个点包括:①齿轮箱油温;②高速轴承温度;③大发电机温度;④小发电机温度;⑤前主轴承温度;⑥后主轴承温度;⑦控制盘温度(主要是晶闸管的温度);⑧控制器环境温度。由于温度过高引起风力发电机组退出运行,在温度降至允许值时,仍可自动起动风力发电机组运行。

3.机舱振动

为了检测机组的异常振动,在机舱上应安装振动传感器。传感器由一个与微动开关相连的钢球及其支撑组成。异常振动时,钢球从支撑它的圆环上落下,拉动微动开关,引起安全停机。重新起动时,必须重新安装好钢球。机舱后部还设有桨叶振动探测器(TAC84系统)。过振动时将引起正常停机。

4.电缆扭转

由于发电机电缆及所有电气、通信电缆均从机舱直接引入塔筒,直到地面控制柜。如果机舱经常向一个方向偏航,会引起电缆严重扭转因此偏航系统还应具备扭缆保护的功能。偏航齿轮上安有一个独立的记数传感器,以记录相对初始方位所转过的齿数。当风力机向一个方向持续偏航达到设定值时,表示电缆已被扭转到危险的程度,控制器将发出停机指令并显示故障。风力发电机组停机并执行顺或逆时针解缆操作。为了提高可靠性,在电缆引入塔筒处(即塔筒顶部),还安装了行程开关,行程开关触点与电缆相连,当电缆扭转到一定程度时可直接拉动行程开

关,引起安全停机。为了便于了解偏航系统的当前状态,控制器可根据偏航记数传感器的报告,以记录相对初始方位所转过的齿数显示机舱当前方位与初始方位的偏转角度及正在偏航的方向。

5.机械刹车状况

在机械刹车系统中装有刹车片磨损指示器,如果刹车片磨损到一定程度,控制器将显示故障信号,这时必须更换刹车片后才能起动风力发电机组。在连续两次动作之间,有一个预置的时间间隔,使刹车装置有足够的冷却时间,以免重复使用使刹车盘过热。根据不同型号的风力发电机组,也可用温度传感器来取代设置延时程序。这时刹车盘的温度必须低于预置的温度才能起动风力发电机组。

风机功率过高或过低的处理

1.功率过低

如果发电机功率持续(一般设置30~60s)出现逆功率,其值小于预置值Ps,风力发电机组将退出电网,处于待机状态。脱网动作过程如下:断开发电机接触器,断开旁路接触器,不释放叶尖扰流器,不投入机械刹车。

重新切入可考虑将切人预置点自动提高0.5%,但转速下降到预置点以下后升起再并网时,预置值自动恢复到初始状态值。

重新并网动作过程如下:合发电机接触器,软启动后晶闸管完全导通。当输出功率超过Ps3s 时,投入旁路接触器,转速切人点变为原定值。功率低于Ps,时由晶闸管通路向电网供电,这时输出电流不大,晶闸管可连续工作。

这一过程是在风速较低时进行的。发电机出力为负功率时,吸收电网有功,风力发电机组几乎不做功。如果不提高切人设置点,起动后仍然可能是电动机运行状

2.功率过高

一般说来,功率过高现象由两种情况引起:一是由于电网频率波动引起的。电网频率降低时,同步转速下降,而发电机转速短时间不会降低,转差较大;各项损耗及风力转换机械能瞬时不突变,因而功率瞬时会变得很大。二是由于气候变化,空气密度的增加引起的。功率过高如持续一定时间,控制系统应作出反应。可设置为:当发电机出力持续10min大于额定功率的15%后,正常停机;当功率持续2s大于额定功率的50%,安全停机风力发电机组退出电网

风力发电机组各部件受其物理性能的限制,当风速超过一定的限度时,必需脱网停机。例如风速过高将导致叶片大部分严重失速,受剪切力矩超出承受限度而导致过早损坏。因而在风速超出允许值时,风力发电机组应退出电网。

由于风速过高引起的风力发电机组退出电网有以下几种情况:

1)风速高于25m/s,持续10min。一般来说,由于受叶片失速性能限制,在风速超出额定值时发电机转速不会因此上升。但当电网频率上升时,发电机同步转速上升,要维持发电机出力基本不变,只有在原有转速的基础上进一步上升,可能超出预置值。这种情况通过转

速检测和电网频率监测可以做出迅速反应。如果过转速,释放叶尖扰流器后还应使风力发电机组侧风90°,以便转速迅速降下来。当然,只要转速没有超出允许限额,只需执行正常停机。

2)风速高于33m/s,持续2s,正常停机。

3)风速高于50m/s,持续ls,安全停机,侧风90

风力发电机组的基本控制策略

(一)风力发电机组的工作状态

风力发电机组总是工作在如下状态之一:①运行状态;②暂停状态;③停机状态;④紧急停机状态。每种工作状态可看作风力发电机组的一个活动层次,运行状态处在最高层次,紧停状态处在最低层次。

为了能够清楚地了解机组在各种状态条件下控制系统是如何反应的,必须对每种工作状态作出精确的定义。这样,控制软件就可以根据机组所处的状态,按设定的控制策略对调向系统、液压系统、变桨距系统、制动系统、晶闸管等进行操作,实现状态之间的转换。

以下给出了四种工作状态的主要特征及其简要说明。

(1)运行状态:1)机械刹车松开;2)允许机组并网发电;3)机组自动调向;

4)液压系统保持工作压力;5)叶尖阻尼板回收或变桨距系统选择最佳工作状态。

(2)暂停状态:1)机械刹车松开;2)液压泵保持工作压力;3)自动调向保持工作状态;4)叶尖阻尼板回收或变距系统调整桨叶节距角向90°方向;5)风力发电机组空转。

这个工作状态在调试风力发电机组时非常有用,因为调试风力机的目的是要求机组的各种功能正常,而不一定要求发电运行。

(3)停机状态:1)机械刹车松开;2)液压系统打开电磁阀使叶尖阻尼板弹出,或变距系统失去压力而实现机械旁路;3)液压系统保持工作压力; 4)调向系统停止工作。

(4)紧急停机状态:1)机械刹车与气动刹车同时动作;2)紧急电路(安全链)开启;3)计算机所有输出信号无效;4)计算机仍在运行和测量所有输入信号。当紧停电路动作时,所有接触器断开,计算机输出信号被旁路,使计算机没有可能去激活任何机构

风力发电机组传动系统设计实习报告

目录 引言 (2) 一、风力发电机组简介 (2) 风力发电机原理 (2) 风力发电机组结构 (3) 二、风力发电机组传动系统 (5) 风力发电机组齿轮箱的概况 (5) 风力发电机组中的联轴器 (10) 三、风力发电机组的分类特点 (11) 垂直轴风力发电机组 (11) 水平轴风力发电机组 (12) 直驱型风力发电机 (12) 双馈式风力发电机 (12) 四、风力发电控制系统简述 (13) 风电控制系统基本功能 (13) 五、参考文献 (13)

风力发电机组传动系统设计 引言 随着科技的不断进步,社会的不断发展,能源问题将会成为未来人类必须解决的问题之一,同时可再生能源结构会成为未来能源的倾向之一。现如今风能作为一种无污染的可再生能源备受人们的关注,在一定程度上,风力发电将会成为未来最具潜力的新能源之一。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在大力提倡。 一、风力发电机组简介 风力发电机原理 风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。 风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护

风电机组设备巡视检查管理制度详细版

文件编号:GD/FS-1420 (管理制度范本系列) 风电机组设备巡视检查管 理制度详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

风电机组设备巡视检查管理制度详 细版 提示语:本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 1 目的 1.1 使风机巡检人员随时了解生产设备的运行状态,及时发现设备缺陷,迅速采取有效措施消除或防止缺陷扩大,将事故消灭在萌芽状态,保证设备及系统安全运行。 1.2 明确风机检修巡检人员执行巡视检查制度的标准和要求。 2 适用范围 本制度适用于XXXX风电场。 3 规定和程序 3.1 管理要求

3.1.1 遵守《电业安全工作规程》的规定,经考试合格,具备巡视设备资格的人员承担巡检工作。 3.1.2 巡检人员进行巡回检查按照巡检记录单的内容进行巡检,不减少检查项目,不随意改变巡检内容。 3.1.3 巡视设备时,检修人员应按照设备巡视单逐台仔细巡视,巡视发现设备缺陷、异常应汇报当值值班长,并将发现的设备缺陷、异常记入风机检查记录中,存入风机档案盒中。对危急安全运行的缺陷要按规定向上级汇报,并迅速设法处理。 3.1.4 每季度保证对全场所有风机进行至少一次巡检。任何一台风机的巡检间隔不得超过三个月。 3.1.5 在进行风机巡检工作中,必须由两人或两人以上进行,并在巡检中带好安全帽、安全带、防滑锁扣等必要的保护装备,并保证与主控室通讯畅通。

风电机组状态监测与故障诊断相关技术研究

新能源与风力发电? EMCA2014,41(2 =============================================================================================== )风电机组状态监测与故障诊断相关技术研究 张文秀1, 武新芳2 (1.南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京 210094; 2.上海电力学院能源与机械工程学院,上海 200090) 摘 要:对风电机组进行状态监测和故障诊断,可有效降低机组的运行维护成本,保证机组的安全稳定运行三首先概述了状态监测与故障诊断研究的研究情况,然后介绍了风电机组的状态监测技术和状态监控系统的应用开发情况,接着针对机组中的主要故障组件及整个风电系统,介绍了国内外状态监测和故障诊断方法的研究现状与研究进展,最后探讨了风力发电系统状态监测的发展趋势以及未来的研究方向三关键词:风电机组;状态监测;故障诊断;研究现状;发展趋势 中图分类号:TM307+.1∶TM614 文献标志码:A 文章编号:1673?6540(2014)02?0050?07 Research on Condition Monitoring and Fault Diagnosis Technology of Wind Turbines ZHANG Wenxiu1, WU Xinfang2 (1.School of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Science&Technology, Nanjing210094,China;2.School of Energy and Mechanical Engineering,ShangHai University of Electric Power,Shanghai200090,China) Abstract:The technologies of condition monitoring and fault diagnosis can effectively reduce the cost of operation and maintenance,as well as ensure the security and stability of wind turbine.The research of condition monitoring and fault diagnosis were overviewed,then the status of the wind tubine monitoring technology and application development conditions of monitoring system were introduced,and aiming at the main failure parts for wind turbine and the wind power system,the research status and progress of condition monitoring and fault diggnosis methods in domestic and abroad were introduced.Finally the development trend of wind power generation system status montoring and research direction in the future were discussed. Key words:wind turbines;condition monitoring;fault diagnosis;research status;development trend 0 引 言 近年来,风能作为一种绿色能源在世界能源结构中发挥着愈来愈重要的作用,风电装备也因此得到迅猛发展三根据世界风能协会(WWEA)的报告,截止2009年底,全球风力发电机组发电量占全球电力消耗量的2%,根据目前的增长趋势,预计到2020年底,全球装机容量至少为1.9×106MW,是2009年的10倍[1]三在 九五”期间,我国风力发电场的建设快速发展,过去十年中,我国的风力发电装机容量以年均55%的速度高速增长,2010年已达1000万kW三 随着大规模风电场的投入运行,出现了很多运行故障,因而需要高额的运行维护成本,大大影响了风电场的经济效益三风电场一般处于偏远地区,工作环境复杂恶劣,风力发电机组发生故障的几率比较大,如果机组的关键零部件发生故障,将会使设备损坏,甚至导致机组停机,造成巨大的经济损失[2]三对于工作寿命为20年的机组,运行维护成本一般占到整个风电场总投入的10%~ 15%,而对于海上风电场,整个比例高达20%~ 25%[3]三因此,为了降低风电机组运行的风险,维护机组安全经济运行,都应该发展风电机组状态监测和故障诊断技术三 状态监测和故障诊断可以有效监测出传动系统二发电机系统等的内部故障,优化维修策略二减 05

风电在线监测系统介绍

风电在线监测系统介绍 来源:亚泰光电伴随着风能的快速发展和风电机组的广泛安装使用,风电机组的运行故障问题日益突出。风电机组的安全、稳定、无故障运转不仅可以提供稳定的电力供应,也可以大幅降低风电的成本,是整个产业链健康发展的关键环节。 据资料显示,20年间欧美风电行业中机组容量为1MW的风力发电机组,其总投资的65%~90%都消耗在运行、维护上,非计划停机又用去了其中的75%。国际工程保险协会在年报中介绍,支付给丹麦风电业的理赔费用的40%是由于机械故障,主要是齿轮箱和轴承的故障。而中国的风电设备的维护损耗更是惊人,甚至有一大批的风力发电机的正常累计工作时间都不超过l000小时。 由于风电机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处,受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击,常年经受酷暑严寒和极端温差的影响,使得风电机组故障频发。近年来,国内外风力发电机故障率最高的部件当数齿轮箱。我国的风场齿轮箱损坏率高达40~50%,极个别品牌机组齿轮箱更换率几乎达到100%。国外在对风力发电机各主要部件的故障统计中,齿轮箱的故障率也是居高不下,据西班牙纳瓦拉水电能源集团公司最近几年对风电机组主要部件的故障统计:由齿轮箱、发电机、叶片引起的故障是风电机组故障的主要原因,其中齿轮箱的故障发生率在逐年增高,故障百分比已超过60%,是机组中故障发生率最高的部件。我国已建成的风电场的风力机有相当部分是上世纪90年代中期由国外购进的,这些机组寿命为15、20年,保修期一般为2年,随着机组运行对间的加长,目前这些机组陆续出现了故障,(包括风轮叶片、电机、增速齿轮,及控制系统等等)导致机组停止运行,严重影响发电量,造成经济损失。而且,风电机组的费用非常高昂,在国内,中小型风电机的投入成本在一万元/每千瓦左右,或更高。在风能资源特别丰富地区的大型机组,初期建设投入成本一般在八千元/每千瓦左右,维护费列入电价中,使得风电的价格居高不下,而使风电成本比火电成本高出2/3,所以风电虽无污染,能再生是十分理想的清洁而又可持续发展的能源,却未普遍应用。 风电机组的主要部件造价昂贵而且更换非常困难,如果合理采用状态监测和故障预警的技术,通过实时状态检测和智能故障预警技术可以有效地发现事故隐患并实现快速准确的系统维护,保障机组安全运行,做到防范于未然,必能大大地降低风机的故障率,有效地减少维修费用,必能提高风电的竞争能力,推动风能行业的跨越式发展。 风电总投资的65%以上都消耗在运行维护上,其中齿轮箱维护约占一半以上。采用在

风力发电机机舱内部传动系统动画,直观!

风力发电机机舱内部传动系统动画,直观! ★ 风力发电机将风能转换为机械功的动力机械,将广义地说,它是一以大气为工作介质的能量利用机械。风力发电利用的是自然能源。风力发电机由机舱、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成,下面小编来详述详述风力发电机结构图,如下:机舱:机舱包容着风力发电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子,即转子叶片及轴。 转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米, 而且被设计得很像飞机的机翼。 轴心:转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。 低速轴:风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。 齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风力发电机被维修时。

发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常,在风改变其方向时,风力发电机一次只会偏转几度。 电子控制器:包含一台不断监控风力发电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风力发电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。 液压系统:用于重置风力发电机的空气动力闸。 冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。 塔:风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。

第5章-风力发电机组机械传动系统-答案

风力发电技术与风电场工程 第五章练习题 习题答案 一、填空题 1、风力发电机组机械传动系统是指将风轮获得的空气动力以机械方式传递到发电机的整个轴系及其组成部分,由主轴、齿轮箱、联轴器、制动器和过载安全保护装置等组成。 2、传统的采用齿轮箱增速的风力发电机组传动系统形式按照主轴轴承的支撑方式,以及主轴与齿轮箱的相对位置来区分,主要有两点式、三点式、一点式和内置式四种。 3、直驱型风力发电机组的发电机分为外转子和内转子两种形式。 4、半直驱指采用比传统机组齿轮增速比较小的齿轮增速装置,使发电机的技术减少,从而缩小发电机的尺寸,便于运输和吊装。 5、主轴支撑风轮并将风轮的扭矩传递给齿轮箱,将轴向推力、气动弯矩传递给底座。 6、作用在主轴的载荷除了与风轮传来的外载荷有关外,还与风轮(主轴)的支撑形式的相对位置有关。 7、联轴器用于连接两传动轴,一般由两个半联轴节及连接件组成。 8、联轴器除了能传递所需的转矩外,还应具有补偿两轴线的相对位移或位置偏差,从而减小振动与噪声以及保护机器等性能。 9、常用的联轴器有刚性联轴器和弹性联轴器两种。 10、主轴与齿轮箱输入轴(低速轴)连接处应用刚性联轴器,在发电机与齿轮箱输出轴(高速轴)连接处应采用弹性联轴器。 11、机组制动包括机械制动、气动制动和发电机制动。 12、在风力发电机组中,最常用的机械制动器为液压盘式制动器。 13、常见的轮齿失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等。 14、在标准条件下齿轮箱的机械效率应达到大于97%。 15、齿轮箱的润滑方式有飞溅式、压力强制润滑式或混合式。 16、为了提高承载能力,齿轮一般都采用优质合金钢制造。 17、齿轮箱第一次换油应在首次投入运行500小时后进行,齿轮箱应每半年检修一次。 18、齿轮箱常见的故障有齿轮损伤、轴承损坏、断轴和油温高等。 19、齿轮箱油温最高不应超过80℃,不同轴承间的温差不得超过15℃。 20、偏航系统有被动偏航系统和主动偏航系统两种。 21、机舱可以两个方向旋转,旋转方向由接近开关进行检测。 22、偏航系统一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航计数器、纽缆保护装置、偏航液压装置等部件组成。 23、目前变桨系统执行机构主要有液压变桨距和电动变桨距两种,按其控制方式可分为统一变桨和独立变桨两种。 24、目前变桨距机组大多采用三个桨叶统一控制的方式,即三个桨叶变换是一致

风力发电机原理及结构

风力发电机原理及结构 风力发电机是一种将风能转换为电能的能量转换装置,它包括风力机和发电机两大部分。空气流动的动能作用在风力机风轮上,从而推动风轮旋转起来,将空气动力能转变成风轮旋转机械能,风轮的轮毂固定在风力发电机的机轴上,通过传动系统驱动发电机轴及转子旋转,发电机将机械能变成电能输送给负荷或电力系统,这就是风力发电的工作过程。 1、风机基本结构特征 风力机主要有风轮、传动系统、对风装置(偏航系统)、液压系统、制动系统、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。 (1)风轮 风力机区别于其他机械的主要特征就是风轮。风轮一班有2~3个叶片和轮毂所组成,其功能是将风能转换为机械能。 风力发电厂的风力机通常有2片或3片叶片,叶尖速度50~70m/s,3也片叶轮通常能够提供最佳效率,然而2叶片叶轮及降低2%~3%效率。更多的人认为3叶片从审美的角度更令人满意。3叶片叶轮上的手里更平衡,轮毂可以简单些。 1)叶片叶片是用加强玻璃塑料(GRP)、木头和木板、碳纤维强化塑料(CFRP)、钢和铝职称的。对于小型的风力发电机,如叶轮直径小于5m,选择材料通常关心的是效率而

不是重量、硬度和叶片的其他特性,通常用整块优质木材加工制成,表面涂上保护漆,其根部与轮毂相接处使用良好的金属接头并用螺栓拧紧。对于大型风机,叶片特性通常较难满足,所以对材料的选择更为重要。 目前,叶片多为玻璃纤维增强负荷材料,基体材料为聚酯树脂或环氧树脂。环氧树脂比聚酯树脂强度高,材料疲劳特性好,且收缩变形小,聚酯材料较便宜它在固化时收缩大,在叶片的连接处可能存在潜在的危险,即由于收缩变形,在金属材料与玻璃钢之间坑能产生裂纹。 2)轮毂轮毂是风轮的枢纽,也是叶片根部与主轴的连接件。所有从叶片传来的力,都通过轮毂传到传动系统,在传到风力机驱动的对象。同时轮毂也是控制叶片桨距(使叶片作俯仰转动)的所在。 轮毂承受了风力作用在叶片上的推理、扭矩、弯矩及陀螺力矩。通常安装3片叶片的水平式风力机轮毂的形式为三角形和三通形。 轮毂可以是铸造结构,也可以采用焊接结构,其材料可以是铸钢,也可以采用高强度球墨铸铁。由于高强度球墨铸铁具有不可替代性,如铸造性能好、容易铸成、减振性能好、应力集中敏感性低、成本低等,风力发电机组中大量采用高强度球墨铸铁作为轮毂的材料。 轮毂的常用形式主要有刚性轮毂和铰链式轮毂(柔性轮毂

风电机组结构及选型

第一节风电机组结构 1.外部条件 根据最大抗风能力和工作环境的恶劣程度,按强度变化的程度对风电机组进行分级。根据IEC61400设计标准,共分为4级。 一类风场I:参考风速为50m/s,年平均风速为10m/s,50年一遇极限风速为70m/s,一年一遇极限风速为s; 二类风场II:参考风速为s,年平均风速为s,50年一遇极限风速为s,一年一遇极限风速为s; 三类风场III:参考风速为s,年平均风速为s,50年一遇极限风速为s,一年一遇极限风速为s; 四类风场IV:低于三类风场风速,属低风速区,鲜有商业风电场开发。 对电网的要求:电压波动为额定值±10%,频率波动为额定值±5%。2.机械结构 总体描述 整机是建立在钢结构底座上,该结构应具有很大的强韧度,底部由坚固底法兰组成,风电机组所有的主要部件都连接于其上。 发电机固定位置与机舱轴线偏离,以使得风电机组在满载运行时,整机质心与塔架和基础中心相一致。 偏航机构直接安装在机舱底部,机舱通过偏航轴承与偏航机构连

接,并安装在塔架上,整个机舱底部对叶轮转子到塔架造成的动力负载和疲劳负荷有很强的吸收作用。 机舱座上覆盖有机舱罩,材料是玻璃钢,具有轻质高强的特点,有效地密封,以防止外界侵蚀,如雨、潮湿、盐雾、风砂等。产品生产采用多种工艺,包括:滚涂、轻质RTM、真空灌注等,机舱罩主体部分设置PVC泡沫夹层,以增加强度。内层设置消音海绵,以降低主机噪声。 机舱上安装有散热器,用于齿轮箱和发电机的冷却;同时,在机舱内还安装有加热器,使得风电机组在冬季寒冷的环境下,机舱内保持在10℃以上的温度。 载荷情况 - 启动:从任一静止位置或空转状态到发电过渡期间,对风电机组产生的载荷。 - 发电:风电机组处于运行状态,有电负荷。 - 正常关机:从发电工况到静止或空转状态的正常过渡期间,对风电机组产生的载荷。 - 紧急关机:突发事件(如故障、电网波动等),引起的停机。 - 停机:停机后的风电机组叶轮处于静止状态,采用极端风况对其进行设计。 - 运输/安装/维护:整体装配结构便于运输,安装、维护易于实施。 叶片

风电机组状态检修的研究

风电机组状态检修的研究 摘要:本文介绍风电机组的组成和典型故障,阐述风电机组状态检修方法的内容、构成等,重点分析其数据收集系统和运行状态评估方法。 关键词:风电机组;状态检修;状态评估 1引言 随着世界经济的快速发展,能源紧缺和环境污染问题日益突显,我国在改革 开发初期就提出了可持续发展战略,其中一项最重要的措施就是要大力开发和利 用可再生能源,风能是一种清洁型的可再生能源,其分布范围广,可利用数量多,是目前应用技术最成熟的新能源种类。我国也出台了一系列政策鼓励风力发电的 开发和建设,目前的装机总量已超过百兆千瓦,并仍处于一个快速增长的阶段。 与此同时,风力发电站的安全稳定运行以及风能的有效利用成为目前关注的焦点,也是风能利用的挑战。近年来,随着我国风电站的建设发展,风电机组的各种故 障也层出不穷,其造成的停机时间严重降低了风电机组的效率,增加维护成本, 如果不能够进行有效的检修和控制,可能会造成严重的安全事故,危及从业人员 的生命安全。状态检修技术是目前应用比较广泛的先进的检修技术,能够明显降 低风电机组的故障概率,减少停机时间,降低维护成本。 2风电机组简介 2.1风电机组的组成 风电机组是将风能转化为机械能,再将机械能转化为电能的系统,其主要结 构有叶轮、传动系统、发电机、控制系统、偏航系统、塔架等,其中传送系统的 主要部件有主轴、齿轮箱、轴承、联轴器等,主要用于传递机械能,是风电机组 的主要机械部件,也是容易发生机械故障的部位;控制系统主要由传感器和控制 柜组成,对风电机组起到监测保护和运行控制的作用。 2.2风电机组的典型故障 风电机组的故障主要分为机械故障、电气故障和液压故障三种,而机械故障 中齿轮箱故障是比较常见的故障,电气故障中发电机和变频器等的故障也是风电 机组比较多发的故障种类。齿轮箱故障主要是由油温变化和气流变化引起的齿轮 点蚀、齿轮胶合、齿轮疲劳磨损、轮齿折断等;发电机故障主要有发电机振动过大、噪声过大、温度过高、轴承过热等,主要由定子绕组短路、转子绕组故障和 偏心振动等原因引起的,而轴承故障为主要故障原因;变频器故障主要有短路、 过电流、过载、过电压、过温、接地等故障。 3风电机组的状态检修 3.1风电机组状态检修的内容 风电机组的状态检修首先需要通过控制系统收集风电机组各组成部分的数据 参数,如风电机组的当前运行功率和风速、传送系统中齿轮箱的油温和轴承的温度、以及风电机组目前的运行状态等,以此掌握风电机组的各种参数,为状态检 修的决策提供原始依据。 其次由远程实时监测系统对经常发生故障的部位进行在线监测,了解风电机 组的常见故障种类,并进行分类统计汇总,分析常见故障的机理然后采用科学的 诊断方法对故障进行诊断分析。此外,风电机组的故障预测是实时状态检修的关 键技术,根据实时监测获取的各项数据参数,建立对应的预测模型,通过专业的 软件对比分析数据与实测数据,实现对故障的预测。 最后通过对风电机组的各种参数进行监测、收集、整理、分析、诊断、预测

风电机组控制安全系统安全运行的技术要求(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 风电机组控制安全系统安全运行的技术要求(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-5841-15 风电机组控制安全系统安全运行的 技术要求(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 控制与安全与系统是风力发电机组安全运行的大脑指挥中心,控制系统的安全运行就是保证了机组安全运行,通常风力发电机组运行所涉及的内容相当广泛就运行工况而言,包括起动、停机、功率调解、变速控制和事故处理等方面的内容。 风力发电机组在启停过程中,机组各部件将受到剧烈的机械应力的变化,而对安全运行起决定因素是风速变化引起的转速的变化。所以转速的控制是机组安全运行的关键。风力发电机组组的运行是一项复杂的操作,涉及的问题很多,如风速的变化、转速的变化、温度的变化、振动等都是直接威胁风力发电机组的安全运行。

一控制系统安全运行的必备条件 1、风力发电机组开关出线侧相序必须与并网电网相序一致,电压标称值相等,三相电压平衡。 2、风力发电机组安全链系统硬件运行正常。 3、调向系统处于正常状态,风速仪和风向标处于正常运行的状态。 4、制动和控制系统液压装置的油压、油温和油位在规定范围内。 5、齿轮箱油位和油温在正常范围。 6、各项保护装置均在正常位置,且保护值均与批准设定的值相符。

风力发电机组的传动装置

文章编号:100628244(2003)02235202 风力发电机组的传动装置 The D r ive system of the W i nd D r iven Generator 上海电力环保设备总厂 张 展 S hang ha i E lectric p o w er E nv iro m en ta l p rotection E qu ipm en t Ge m era l F actory ZH A N G Z han [摘要]本文简单介绍几种风力发电机增速箱的结构、原理和特点及其在风力发电机组中的应用。 [Abstract ]T h is paper b riefly in troduces structu re 、p rinci p le ,character of the w ind mo to r increaser and ap 2p licati on in w ind mo to r . 关键词:风力发电机 增速箱 Key w o rds :W ind mo to r Increaser 中图分类号:TM 315 文献标识码:B 风力发电机组是将风能转化为电能的机械。风轮是风力发电机组最主要的部件,由浆叶和轮毂组成。浆叶具有良好的空气动力外形,在气流作用下产生空气动力使风轮旋转,将风能转换成机械能,再通齿轮增速箱增速,驱动发电机转变成电能。 风力发电将是可再生洁净能源的自选,风力发电的优点:1)取之不尽可再生,我国幅员辽阔;2)洁净能源,随处可见;3)可不占地或少占地。 目前世界上风电机组在技术和工艺上比较发达,有良好质量保证体系的国家有美国、德国、丹麦、印度、荷兰、比利时等国。 我国风力发电以东北、西北、华北和东南沿海为主,地形平坦、运输条件和安装条件较好的新疆、内蒙及浅海地区以600k W 为宜;运输和安装条件不理想的沿海地区以300k W 为宜。但风机愈大,其经济效益愈明显。 国内主要应用地区有:内蒙、河北、浙江、山东、辽宁、吉林、黑龙江、广东、新疆 上述地区的60%安装600k W 机组为宜,40%安装300k W 为宜。 风力发电要求具有先进性、高可靠性、易维护性及经济性。增速箱是其主要部件之一,显然增速箱是保证上述要求的主要因素。本文将着重介绍风力发电机组中增速箱的有关问题。 1 10k W 风力发电增速箱 10k W 风力发电体能源部的科研项目,由水电 部杭州机械所主持,用于温州地区。 图1示10k W 风力发电增速箱的运动简图。采用两级2K —H (KG W )型行星传动,由行星架输入,太阳轮输出。输入转速n 1=88r m in 时,则输出转速 n 2=1500r m in ,即为发电机的转速,其增速比i =17 。 图1 2K —H 型两级增速箱简图 F ig .1 2K —H type tw o step increaser schem e 增速箱主要特点:1)高速级采用行星架浮动,低速级采用太阳轮浮动,这样使结构简化而紧凑,同时均载效果好。2)输入轴(即低速级行星架)的强度高、刚性大,加大支承,可承受大的径向力、轴向力和传递大的转矩,以适应风力发电的要求。3)行星架采用焊接结构,工艺简单,重量较轻。本增速箱系上海港联传动机械厂制造。 增速箱的测试是在上海交通大学内进行的,分别进行空载跑合,逐一加载至额定载荷,最后进行超载测试,共运行35h 。测得传动效率Γ=0.95左右。空载时的噪声不大于83.8dB (王点平均值),由于增 — 53—2003年6月DR I V E SYST E M T ECHN I QU E July 2003

风力发电机的组成部件及其功用

风力发电机的组成部件及其功用 风力发电机是将风能转换成机械能,再把机械能转换成电能的机电设备。风力发电机通常由风轮、对风装置、调速装置、传动装置、发电机、塔架、停车机构等组成。下面将以水平轴升力型风力发电机为主介绍它的各主要组成部件及其工作情况。图3-3-4和3-3-5是小型和中大型风力发电机的结构示意图。 图3-3-4 小型风力发电机示意图 1—风轮2—发电机3—回转体4—调速机构5—调向机构6—手刹车机构7—塔架8—蓄电池9—控制/逆变器 图3-3-5 中大型风力发电机示意图 1—风轮;2—变速箱;3—发电机;4—机舱;5—塔架。 1 风轮 风轮是风力机最重要的部件,它是风力机区别于其它动力机的主要标志。其作用是捕捉和吸收风能,并将风能转变成机械能,由风轮轴将能量送给传动装置。

风轮一般由叶片(也称桨叶)、叶柄、轮毂及风轮轴等组成(见图3-3-6)。叶片横截面形状基本类型有3种(见图第二节的图3-2-3):平板型、弧板型和流线型。风力发电机的叶片横截面的形状,接近于流线型;而风力提水机的叶片多采用弧板型,也有采用平板型的。图3-3-7所示为风力发电机叶片(横截面)的几种结构。 图3-3-6 风轮 1.叶片 2.叶柄 3.轮毂 4.风轮轴 图3-3-7 叶片结构 (a)、(b)—木制叶版剖面; (c)、(d)—钢纵梁玻璃纤维蒙片剖面; (e) —铝合金等弦长挤压成型叶片;(f)—玻璃钢叶片。 木制叶片(图中的a与b)常用于微、小型风力发电机上;而中、大型风力发电机的叶片常从图中的(c)→(f)选用。用铝合金挤压成型的叶片(图中之e),基于容易制造角度考虑,从叶根到叶尖一般是制成等弦长的。叶片的材质在不

新能源风力发电机组传动系统

风力发电机齿轮箱简介 摘要 随着全球经济的迅速发展和人类生活水平的日益提高,对能源的需求越来越大,环境的破坏也渐趋严重,新能源的开发及利用是当今社会发展的必然趋势。风能作为一种清洁环保的绿色能源受到世界各国的青睐,而将风能转化为电能的装置--风力发电机的研究也是现在的一大热门主题。本文主要介绍了风力发电机传动系统的主要部分--齿轮箱,对其设计要求、结构类型、零部件进行了介绍,同时结合自身专业知识进对其工作环境、存在的失效故障问题进行了简单研究。 关键词:新能源;风力发电机;齿轮箱;工作环境;失效问题 ABSTRACT With the rapid development of global economy and the increasing of human living standard, the demand for energy is more and more large, the destruction of the environment is also becoming more serious, thedevelopment of new energy and utilization is the inevitable trend of social development.Wind power as a kind of clean and environmental protection green energy is favored by countries around the world, and the device which changes wind energy into electrical energy--wind turbine, theresearch of it is now a hot topic. The paper mainly introduced the drive system of wind turbines--gearbox, the design requirements, structure types and main components of it are introduced. At the same time, according to the own professional knowledge,the work environment and the existing questionabout fault has been simply studied by according to the own professional knowledge. Keywords:new energy sources;wind turbine;gear box;the work environment;the failure problems

风电机组选型

5 风电机组选型、布置及风电场发电量估算 5.1 风电机组选型 5.1.1 单机容量范围及方案的拟定 5.1.1.1 风电机组发电机类型的确定 风电场机型选择应考虑适合风电场场址的风资源条件,有利于提高风电场的发电效益。随着国内外风力发电设备制造技术日趋成熟,针对不同区域风资源条件,各风机设备制造厂家已经开发出不同结构型式、不同控制调节方式的风力发电机组可供选择。按照IEC61400-1标准(风电机组设计要求),风电场机组按50年一遇极大风速可分为I、II、III三个标准等级,每个等级按15m/s风速区间的湍流强度可分为A、B、C三个标准等级,为特殊风况和外部条件设计的为S级。因此,根据怀宁风电场场址的地形、交通运输情况、风资源条件和风况特征,结合国内外商品化风电机组的制造水平、技术成熟程度以及风电机组本地化率的要求,进行风电场机组型式选择。 风力发电机组选型应考虑的几种因素 (1) 风电机组应满足一定的安全等级要求 表5.1.1.1-1 IEC61400-1各等级WTGS基本参数 上表中各数据应用于轮毂高度,其中V ref为10min平均参考风速,A 表示较高湍流特性,B表示中等湍流特性,C表示较低湍流特性,Iref为湍流强度15m/s时的特性。在轮毂高度处,15m/s风速区间的湍流强度值不大于0.12,极大风速为28.2m/s。根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准判定本风电场工程70~90m轮毂高度适宜选择IECⅢC及以上等级的风力发电机组。

(2) 风轮输出功率控制方式 风轮输出功率控制方式分为失速调节和变桨距调节两种。两种控制方式各有利弊,各自适应不同的运行环境和运行要求。从目前市场情况看,采用变桨距调节方式的风电机组居多。 (3) 风电机组的运行方式 风电机组的运行方式分为变速运行与恒速运行。恒速运行的风力机的好处是控制简单,可靠性好。缺点是由于转速基本恒定,而风速经常变化,因此风力发电机组经常工作在风能利用系数(Cp)较低的点上,风能得不到充分利用。变速运行的风电机组一般采用双馈异步发电机或多极永磁同步发电机。变速运行方式通过控制发电机的转速,能使风力机的叶尖速比接近最佳值,从而最大限度的利用风能,提高风力发电机组的运行效率。 (4) 发电机的类型 目前,市场上主流的变速变桨恒频型风电机组技术分为双馈式和直驱式两大类。双馈式变桨变速恒频技术的主要特点是采用了风轮可变速变桨运行,传动系统采用齿轮箱增速和双馈异步发电机并网,而直驱式变速变桨恒频技术采用了风轮与发电机直接耦合的传动方式,发电机多采用多极同步电机,通过全功率变频装置并网。直驱技术的最大特点是可靠性和效率都进一步得到了提高。 还有一种介于二者之间的半直驱式,由叶轮通过单级增速装置驱动多极同步发电机,是直驱式和传统型风力发电机的混合,但是该类产品还不是很成熟,因此本工程不推荐。 双馈式:交流励磁发电机又被人们称之为双馈发电机。双馈风电机组中,为了让风轮的转速和发电机的转速相匹配,必须在风轮和发电机之间用齿轮箱来联接,这就增加了机组的总成本;而齿轮箱噪音大、故障率高、需要定期维护,并且增加了机械损耗;机组中采用的双向变频器结构和控制复杂;电刷和滑环间也存在机械磨损。目前,世界各国正在针对这些缺点改进机组或研制新型机组,如无刷双馈机组。 永磁直驱风电机组,就是取消了昂贵而又沉重的增速齿轮箱,风轮轴直接和发电机轴直接相连,转子的转速随来流风速的变化而改变,其交流

风电机组检测与控制课程设计报告

风电机组检测与控制课程设计指导书 河北工业大学 风能与动力工程系

一、设计目的 风电机组齿轮箱是双馈型风力发电机组的重要组成部分,是机组中的能量传递机构。齿轮箱的可靠性直接影响了风力发电机组的正常运行。随着国内政策对清洁能源大力支持,特别是对风能发电应用技术的开发,风电机组的单机容量越来越大,因此齿轮箱的稳定性、故障分析和可靠性研究成为了风力发电领域的一个重要环节。而在风电机组运行过程中,对齿轮箱进行在线监测和定期维护至关重要。 根据所学知识,通过文献检索,针对齿轮箱进行在线状态监测和维护相关内容进行设计。 二、设计内容 1、齿轮箱常见故障及原因分析; 2、齿轮箱在线状态监测; 3、齿轮箱维护。 三、时间安排 2015年1月19日交纸质版 四、要求 1、字数要求:5000字左右; 2、报告格式参考“课程设计格式要求”; 3、2-3名同学一组。

风电机组检测与控制 课程设计报告 设计题目:关于风电机组齿轮箱的研究姓名: 时间:2015年1月10日

目录 1系统概论 (1) 2 齿轮箱常见故障及原因分析 (4) 2.1 断齿 (4) 2.2 点蚀 (4) 2.3 齿面胶合 (4) 2.4.齿根疲劳裂纹 (5) 2.5 齿面接触疲劳 (5) 2.6 轴承损坏 (5) 2.7 断轴 (6) 3、齿轮箱在线状态监测 (7) 4 风力发电机组齿轮箱的维护 (9) 4 结束语 (11)

1 系统概述 1.1 齿轮箱的发展概况 面对当前不可再生能源短缺的境况,许多国家都致力于发展清洁能源,主要有风能、太阳能等,但规模最大的是风力发电。随着风力发电技术的日趋成熟,市场的逐步扩大,风力发电已成为增长最快的可再生能源之一,并具备了与常规能源竞争的能力。而风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣,风电齿轮箱作为风电机组中最重要的部件,倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。风机增速齿轮箱作为风力发电机组的配套产品,是风力发电机组中一个重要的机械传动部件,它的功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,使其得到相应的转速进行发电,它的研究和开发是风电技术的核心,并正向高效、高可靠性及大功率方向发展。在风力发电机组出现的故障中齿轮箱的损坏率在机组部件中最高的由于风力发电机的组装在风电场,齿轮箱受变载荷、强阵风的冲击,环境温度变化较大,齿轮箱故障所占比重较大。随着风力机组的不断升级,风力发电机容量的增大,齿轮箱故障所带来的损失越来越大发生故障是不可避免的若出现故障,对发电机组带来的影响很大,维修也非常困难。所以齿轮箱故障诊断的研究是非常必要的。目前,主要有三种风力发电机,一种依靠齿轮箱增速的双馈异步风力发电机,一种是永磁直驱风力发电机组,第三种是半直驱风力发电机,第一种的生产技术较为成熟,而 1且在风电场中是主流机型,使用较多的机型。双馈感应发电机所加装的电力电子变流器的功率占风力机组的 30,虽然没有了齿轮箱,风力机的故障发生率以及维护成本都大幅下降,但为了将直驱风力发电机组联接电网,要给它加装一个全功率的电力电子变流器,而变流器的价格非常高,增加了发电成本。鉴于以上两个原因风电机组齿轮箱故障研究有重要现实意义。 1.2风力发电机组齿轮箱的介绍 1.2.1风力发电机组齿轮箱的结构及作用 齿轮箱风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件,其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低,远达不到发电机发电所要求的转速,必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现,故也将齿轮箱称之为增速箱。根据机组的总体布置要求,有时将与风轮轮毂直接相连的传动轴(俗称大轴)与齿轮箱合为一体,也有将大轴与齿轮箱分别布置,其间利用涨紧套装置或联轴节连接的结构。为了增加机组的制动能力,常常在齿轮箱的输入端或输出端设置刹车装置,配合叶尖制动(定浆距风轮)或变浆距制动装置共同对机组传动系统进行联合制动如图 2-1 为齿轮箱剖面结构,图 2-2 为风机齿轮箱的内部结构. 图2-3为齿轮箱外部结构。

风电机组控制系统

风电机组控制系统 摘要:风电机组控制系统作为风电机组的重要组成部分,我们有必要对其进行详细的研究论述。本文主要介绍风电机组控制系统的组成结构和风电机组在运行时不同区域的基本控制策略,以及不同厂家在风电机组主要系统的实现上对软硬件采用情况。 关键词:风电机组 控制系统 构成 一、风电机组控制系统的组成结构 从实现功能的角度可以将控制系统分为:主控系统、变流控制系统、变桨距控制系统、偏航控制系统、液压控制系统及安全链保护。这些控制系统通常采用分布式控制系统,主控制器只有一个,且位于地面的塔筒柜里,而从控制器有好几个,这些从控制器之间是通过光纤、工业以太网、profibus 、CANbus 等进行通信的。为了能够更直观更清晰地了解控制系统的总体结构,以下将展示其结构图,具体如图1: 主控制器运行监控机组起停远程通信故障监测及保护动作电网、风况检测 人机界面 输入用户命令、变更参数 显示系统运行状态、统计 数据和故障 变桨距控制柜 桨距角调整 转速控制功率控制系统安全链系统紧急停机保护 偏航控制系统自动调向控制解缆控制液压站控制刹车机构压力控制机械刹车控制变流控制柜 交流励磁控制 并网控制 图1 控制系统的总体结构图 二、风电机组在运行时不同区域的基本控制策略 根据风速情况以及风力机功率特性,变速恒频风力发电机组的运行可以划分成很多区域,分别为:待机区、启动并网区、最大风能追踪区、转速限制区、功率限制区、切出保护区。 (1)待机区:控制系统的带电工作,保证所有执行机构和信号均处于正常状态。 (2)启动并网区:当风速达到切入风速时,风电机组起动,通过变桨距机

构调节桨距角使风力机升速,达到并网转速时,执行并网程序,使发电机组顺利切入电网,并带上初负荷。待发电机出口三相电压的电网电压满足同期条件时,接触器合闸,发电机并入电网。 (3)最大风能追踪区:风力发电机组运行在额定风速以下时,发电机输出功率未达到额定功率,此时控制目标为保持最佳叶尖速比,快速稳定的电机变速控制,尽可能将风能转化为输出的电能,实现风能最大捕获。 (4)转速恒定区:这一区域内发电机转速达到最大值,并保持恒定,风速逐步增大,机组功率因为发电机扭矩的增大而增加。而这个阶段,为了保护机组的安全运行,不再进行最大风能追踪,该区域的转速限制主要是通过调节发电机的电磁转矩实现的,功率曲线也较前一阶段平滑。 (5)功率恒定区:如果风速继续增大,发电机和变流器将达到其功率额定值,此时,只能减小风轮吸收的能量才能保障机组的安全,于是加入变桨距控制,增大桨距角,继续减小风能利用系数Cp,以维持机组的输出功率稳定在额定值。 (6)切出保护区:当风速继续增大,超过切出风速时,从保护机组的角度出发要将风力机叶片调至顺桨状态,风力发电机组切出电网,实现安全停机。 三、不同厂家在风电机组主要系统的实现上对软硬件采用情况 (1)关于主控系统 主控制器是电控系统的核心,要完成对机组运行参数和状态的检测和监控,同时要建立良好的人机交互界面和远程通讯的功能。 在主控系统的硬件上,几乎所有的厂家都选择PLC作为主控制器PLC系统因为构成灵活,扩展容易,以开关量控制为其特长,也能进行连续过程的PID回路控制,并能与上位机构成复杂的控制系统,实现生产过程的综合自动化;使用方便,编程简单,开发周期短,现场调试容易;能适应风电场恶劣的运行环境,可靠性强,所以完全适用于风电领域。 (2)关于变桨系统 变桨距是指风电机组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情况大为改善。 作为变桨系统,主要有两大技术路线,如下: 1.电动变桨方式:几乎所有的国内风机制造商以及GE、Enercon、Suzlon、Siemens都是采用该种变桨方式,驱动电机有直流电机和交流电机之分,传动方式有齿轮齿圈传动和齿形皮带传动(仅有金风一家)之分。 2.液压变桨方式:以Vestas和Gamesa两大国际风机巨头为代表。 两种变桨方式各有优缺点,两种系统在基本功能方面几乎是一致的,而在细节方面各有利弊,目前在电动型应用领域更为广泛。 (3)关于变流系统

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