电力机车风源系统知识、能力结构框图供参考学习
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风力发电机组控制系统组成结构一、系统概述风力发电场具有机组布置范围广阔,设备运行的自然环境恶劣等特点,WPCS风电控制系统专为大型风力发电机组而设计,产品集成了当代最先进的电力电子、微电子、网络和软件技术,系统的网络结构如下:图1风电控制系统网络结构图WPCS风电控制系统包括现场风力发电机组控制单元、高速环型冗余光纤以太网、远程上位机操作员站等部分。
二、风力发电机组控制单元(WPCU)风力发电机组控制单元(WPCU)是每台风机的控制核心,分散布置在机组的塔筒和机舱内。
由于风电机组现场运行环境恶劣,对控制系统的可靠性要求非常高,而WPCS风电控制系统是专门针对大型风电场的运行需求而设计,具有极高的环境适应性和抗电磁干扰等特点,其系统结构如下:图2风力发电机组控制单元系统结构图WPCS风电控制系统的现场控制站包括:塔座主控制器机架、机舱控制站机架、变桨距系统、变流器系统、现场触摸屏站、以太网交换机、现场总线通讯网络、UPS电源、紧急停机后备系统等。
三、远程监控系统(WPCM)所有风电机组通过光纤以太网连接至主控室的上位机操作员站,实现整个风场的远程监控,上位机监控软件具有如下功能:①系统具有友好的控制界面。
②系统显示各台机组的运行数据,如每台机组的瞬时发电功率、累计发电量、发电小时数、风轮及电机的转速和风速、风向等,将下位机的这些数据调入上位机,在显示器上显示出来,必要时还可以用曲线或图表的形式直观地显示出来。
③系统显示各风电机组的运行状态,如开机、停车、调向、手/自动控制以及大/小发电机工作等情况,通过各风电机组的状态了解整个风电场的运行情况。
④系统能够及时显示各机组运行过程中发生的故障。
⑤系统能够对风电机组实现集中控制。
值班员在集中控制室内,只需对标明某种功能的相应键进行操作,就能对下位机进行改变设置状态和对其实施控制。
⑥系统管理。
监控软件具有运行数据的定时打印和人工即时打印以及故障自动记录的功能,以便随时查看风电场运行状况的历史记录情况。
风力发电机组是由风轮、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。
该机组通过风力推动叶轮旋转,再通过传动系统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电,有效的将风能转化成电能。
风力发电机组结构示意图如下。
1、叶片2、变浆轴承3、主轴4、机舱吊5、齿轮箱6、高速轴制动器7、发电机8、轴流风机 9、机座 10、滑环 11、偏航轴承 12、偏航驱动 13、轮毂系统各主要组成部分功能简述如下(1)叶片叶片是吸收风能的单元,用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。
叶轮的转动是风作用在叶片上产生的升力导致。
由叶片、轮毂、变桨系统组成。
每个叶片有一套独立的变桨机构,主动对叶片进行调节。
叶片配备雷电保护系统。
风机维护时,叶轮可通过锁定销进行锁定。
(2)变浆系统变浆系统通过改变叶片的桨距角,使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态,当风速超过切出风速时,使叶片顺桨刹车。
(3)齿轮箱齿轮箱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。
(4)发电机发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。
明阳se 机组采用是带滑环三相双馈异步发电机。
转子与变频器连接,可向转子回路提供可调频率的电压,输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。
(5)偏航系统偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式,与控制系统相配合,使叶轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高发电效率。
同时提供必要的锁紧力矩,以保障机组安全运行。
(6)轮毂系统轮毂的作用是将叶片固定在一起,并且承受叶片上传递的各种载荷,然后传递到发电机转动轴上。
轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。
(7)底座总成底座总成主要有底座、下平台总成、内平台总成、机舱梯子等组成。
通过偏航轴承与塔架相连,并通过偏航系统带动机舱总成、发电机总成、变浆系统总成。
se型风电机组主要技术参数如下:(1)机组:机组额定功率:1500kw机组起动风速:3m/s机组停机风速: 25m/s机组额定风速: m/s(2)叶轮:叶轮直径:叶轮扫掠面积:5316m2叶轮速度:叶轮倾角: 5o叶片长度:叶片材质:玻璃纤维增强树脂(3)齿轮箱:齿轮箱额定功率:1663kw齿轮箱转速比:(4)发电机:发电机额定功率:1550kw发电机额定电压:690v发电机额定电流:1120A发电机额定频率:50Hz发电机转速:1750rpm发电机冷却方式:空-空冷却发电机绝缘等级:H级主刹车系统:变浆制动二级刹车系统:圆盘制动器(5)塔架:塔架型式:直立三段锥形塔架塔架高度:61830mm塔架底部直径:4200mm塔架重量:107t(6)偏航系统型式:主动对风齿轮圆盘星形驱动(7)控制器型式:PLC TwinCAT。