风力发电机组 控制系统及SCADA系统
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DCS系统在风力发电中的应用与调节随着可再生能源的快速发展,风力发电作为一种清洁和可持续的能源形式正受到越来越多的关注。
在风力发电过程中,直流控制系统(DCS)的应用和调节起着至关重要的作用。
本文将探讨DCS系统在风力发电中的应用和调节。
一、DCS系统概述DCS系统是一种集中控制系统,具备监测、控制和数据采集功能。
它由控制器、传感器和执行器组成,实现对风力发电机组的运行进行监控和调节。
DCS系统采用先进的电子技术,通过数据传输和处理来实现对发电机组的自动控制。
二、DCS系统在风力发电中的应用1. 风能捕捉与转化DCS系统能够根据风速和风向等参数,调整风力发电机组的叶片角度和旋转速度,以最大程度地捕捉风能并将其转化为电能。
通过DCS系统的精确控制,风力发电机组能够在各种天气条件下实现最高效率的发电。
2. 发电机组运行监控DCS系统能够实时监测风力发电机组的运行状态,包括电流、电压、温度等参数。
通过DCS系统的运行监控,可以及时发现并解决风力发电机组的故障和问题,确保其稳定运行并延长使用寿命。
3. 发电功率调节DCS系统可以根据电网需求和风力资源变化,实现风力发电机组的发电功率调节。
在电网负荷较大的情况下,DCS系统可以调整发电机组的输出功率,以满足电网需求;而在风力资源较低的情况下,DCS系统可以调整发电机组的工作状态,以最大限度地利用有限的风能资源。
三、DCS系统在风力发电中的调节策略1. 机组启停控制DCS系统能够根据风速和电网需求,自动进行风力发电机组的启停控制。
当风速达到设定阈值时,DCS系统可以自动启动发电机组;而当电网需求较低或风速过高时,DCS系统会自动停止发电机组以避免过载和损坏。
2. 风速控制DCS系统能够根据风速变化,调整风力发电机组的转速和叶片角度。
在风速较低的情况下,DCS系统可以增加转速和调整叶片角度,以提高风能捕捉效率;而在风速较高的情况下,DCS系统可以降低转速和调整叶片角度,以避免过度负荷和损坏。
风力发电系统运行及控制方法摘要:加强使用各类新能源的发展,风力发电系统作为一种新能源逐渐被应用到人们的生活和工作,利用风力发电系统不仅可以减少煤炭资源的消耗,保护环境,减少环境污染,电力供应质量可以继续为我国提供安全高效的保障。
本文主要研究风力发电系统的运行与控制。
关键词:风力发电系统;运行控制;方法前言:今天,随着技术无污染、高效发展的发展,各国都在积极探索和研究风能和其他新能源的开发,特别是在当前能源短缺的形势下。
风力发电系统的研究越来越重要。
根据各种运行方式和控制技术,风力发电系统可分为定速恒频系统和变速恒频系统,以充分利用风能。
1风力发电系统结构风力发电系统的系统结构,主要由风轮、齿轮箱、发电机和转换器设备和其他设备,风轮主要是用来捕获风能,然后进一步将捕获的风能转化为机械能,机械能可以用到人们生活中的发电中,可以利用风的能量由发电机最终完成发电,然后转移到电网实现发电的目的。
以小型风力发电系统中风力发电机为例简单介绍,小型风力发电系统主要由小型风力发电机、发电机、三相无控整流器、升压变换器、逆变器、滤波器、直流电压负载和负载局部用户部分组成。
和谐运行,促进风电系统正确运行与控制。
在风力发电系统的运行控制过程中,为了实现风力发电机组的最大功率跟踪,对变换器进行了一系列相关的控制研究。
2风力发电系统液压系统综述压力冲击应保持在最小值,压力冲击大能造成危险。
即使在电源故障恢复的情况下,也必须保证安全的工作条件。
下列外部因素不影响液压系统的运行:(1)污染介质;(2)沙尘;(3)杂质;(4)外加磁场、电磁场和电场;(5)阳光;(6)振动。
如果液压系统是保护系统的一部分,电网故障和外部极限温度不应危及系统的正常运行。
同步发电机以恒定的速度运行,它不受连接电网频率作用,也不受转矩的影响。
电网频率所规定的速度也是通常的同步速度。
异步发电机也是一种发电机,它允许一定的偏离,即偏离电网频率所规定的速度。
第8章风力发电机组控制系统1、风力发电系统主要由风力发电机组和升压站变电站组成。
2、风力发电机组主要分为风轮(叶片和轮毂)、机舱、塔架和基础等部分;按照功能分,由传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机以及控制和安全系统等组成。
3、风力发电机组控制系统的作用是协调风轮、传动、偏航、制动等各主辅设备,确保风电机组的设备安全稳定运行。
4、风力发电机组控制系统通常是指接受风电机组及工作运行环境信息,调节机组使其按照预先设定的要求运行的系统。
5、风电机组控制系统是整机设计的关键技术,决定机组的性能与结构载荷大小与分布。
6、基于转子电流控制器(RCC)进行有限变速的全桨变距有限变速风力发电机组开始进入风力发电市场。
7、变速恒频风电机组的控制系统与定桨距失速风电机组的控制系统的根本区别在于:变速恒频风电机组叶轮转速被允许根据风速情况在相当宽的范围内变化,从而使机组获得最佳的功率输出变现和控制特性。
8、变速恒频风电机组的主要特点:低于额定风速时,它能最大限度跟踪最佳功率曲线使风电机组具有较高的风能转换效益;高于额定风速时,它增加了整机的控制柔性,使功率输出更加稳定。
9、水平轴风力发电机组按照风力发电机组功率调节方式分为:采用齿轮箱增速的普通异步风力发电机组、双馈异步风力发电机组、直驱式同步风力发电机组(含永磁发电机组和直流励磁发电机)以及混合式(半直驱)风力发电机组。
10、风力发电机组按控制方式主要分为定桨失速控制、变桨失速(全桨距有限变速)控制和变速恒频控制。
11、定桨失速型风电机组均采用三相鼠笼式感应发电机晶闸管移相软切入控制,以限制冲击电流的目的,通常要求并网冲击电流在2倍额定电流以下。
12、定桨距失速风电机组的软并网控制结构,主控制器的判断依据为电流有效值、当前的移相控制角、发电机转速、输出为移相控制角给定和旁路控制信号。
13、软切入控制的主要任务:一是判断软切入气动时刻;二是确定双向晶闸管的移相规律。
风力发电机组控制系统摘要:主控系统是风力发电机组的核心,通过数字量和模拟量的输入来完成数据的采集,然后根据内部设定的程序,完成逻辑功能的判断,最后通过模拟量和数字量的输出达到控制机组和保障机组安全稳定运行的目的。
关键词:数据;逻辑;控制1主控系统工作内容⑴主控系统是机组可靠运行的核心,主要完成以下工作:⑵采集数据并处理输入、输出信号;判定逻辑功能;⑶对外围执行机构发出控制指令;⑷与机舱柜及变桨控制系统进行通讯,接收机舱柜及变桨控制系统的信号;⑸与中央监控系统通讯、传递信息。
2数字模拟⑴数字输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器,例如二线式光电开关和接近开关等。
数字量输入模块将从现场传来的外部数字信号的电平转换为PLC内部的信号电平。
输入电路中一般设有RC滤波电路,以防止由于输入触点的抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号,输入电流一般为数毫安。
⑵数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机启动器等负载。
数字量输出模块将CPU内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平,同时有隔离和功率放大的作用。
输出模块的功率放大元件有驱动直流负载的大功率晶体管和场效应晶体管、驱动交流负载的双向晶闸管或固态继电器。
⑶模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号,主要由A/D转换器组成。
⑷模拟量输出模块将CPU送给它的数字信号转换成电流信号或电压信号,对执行机构进行调节或控制,主要由D/A转换器组成。
⑸CX5020:金风2.0MW主控系统选用CX5020为主控系统的核心控制器CX5020带有两个独立的以太网端口(可定义两个独立的IP地址)和四个USB2.0接口。
一块位于盖板后面并可从外部拆装的可互换的CF卡作为CX5020的引导和存储介质,CX5020还内置了一个1秒钟UPS,可确保在CF卡上安全备份持久性应用数据,目前CX5020选用的操作系统是Windows CE,可以通过CERHOST软件进行访问。
密级:公司秘密型风力发电机组主控制系统说明书编号KF20-001000DSM版本号A东方汽轮机有限公司2014年7 月编制<**设计签字**> <**设计签字日期**> 校对<**校对签字**> <**校对签字日期**> 审核<**审核签字**> <**审核签字日期**> 会签<**标准化签字**> <**标准化签字日期**><**会二签字**> <**会二签字日期**><**会三签字**> <**会三签字日期**><**会四签字**> <**会四签字日期**><**会五签字**> <**会五签字日期**><**会六签字**> <**会六签字日期**><**会七签字**> <**会七签字日期**><**会八签字**> <**会八签字日期**><**会九签字**> <**会九签字日期**> 审定<**审批签字**> <**审批签字日期**>批准<**批准签字**> <**批准签字日期**> 编号换版记录目录序号章节名称页数备注1 0-1 概述 12 0-2 系统简介 13 0-3 系统硬件114 0-4 系统功能 55 0-5 主控制系统软件说明126 0-6 故障及其处理说明640-1概述风能是一种清洁环保的可再生能源,取之不尽,用之不竭。
随着地球生态保护和人类生存发展的需要,风能的开发利用越来越受到重视。
风力发电机就是利用风能产生电能,水平轴3叶片风力发电机是目前最成熟的机型,它主要是由叶片、轮毂、齿轮箱、发电机、机舱、变频器、偏航装置、刹车装置、控制系统、塔架等组成。
风电基础知识培训风机控制系统风电基础知识培训——风机控制系统随着能源需求的增长和可再生能源的推广,风力发电逐渐崭露头角。
风机控制系统作为风电发电场的关键组成部分之一,发挥着重要的作用。
本文将介绍风机控制系统的基础知识,帮助读者了解其原理和运作方式。
一、风机控制系统概述风机控制系统是风力发电机组的智能管理和控制中枢。
它通过监测和控制风机的运行状态,以实现安全高效的风力发电。
风机控制系统主要包括传感器、执行器、控制器和通信系统等组件。
二、传感器传感器是风机控制系统的重要组成部分,其作用是实时监测风机的各种运行参数。
常见的传感器包括风速传感器、温度传感器、振动传感器等。
通过这些传感器的信号采集和处理,可以对风机的运行状态进行准确的监控。
三、执行器执行器是风机控制系统中的输出设备,用于控制和调节风机的运行。
最常见的执行器是变桨系统、变频器和制动系统。
变桨系统的作用是根据风速的变化调整桨叶角度,以优化风轮的转速和功率输出。
变频器则用于调节发电机的转速以实现恒定的电压和频率输出。
制动系统则在紧急情况下用于停止风机的运行。
四、控制器控制器是风机控制系统的核心,负责对传感器和执行器进行数据的处理和控制。
其功能包括风机的启动和停机、风机桨叶角度的调整、风机的监测和故障诊断等。
控制器具备自动化和智能化的特点,能够根据实时的风速和负荷需求做出准确的控制决策。
五、通信系统通信系统是风机控制系统中的信息传递和交互的手段。
它将控制器和其他设备连接起来,实现数据的传输和指令的下达。
常见的通信方式有有线通信和无线通信。
通信系统不仅可以实现风机之间的联动控制,还可以将风机的运行数据传输到监控中心进行分析和管理。
六、安全保护措施风机控制系统还应当具备相应的安全保护措施,以确保风机的运行安全。
常见的安全保护措施包括风速过高保护、温度过高保护、电流过载保护等。
这些保护措施能够在异常情况下及时采取措施,保护风机和人员的安全。
七、风机控制系统的优化风机控制系统的优化是提高风力发电效率和可靠性的关键。
风力发电机组控制系统及智能化设计一、风力发电机组控制系统概述风力发电是一种清洁、可再生的能源,已经被广泛应用。
风力发电机组控制系统是核心的控制部分,负责监测和控制风力发电机组的运行状态,确保其安全、高效地发电。
智能化设计使得风力发电机组控制系统更加智能和可靠,提高了发电效率和自动化程度。
二、风力发电机组控制系统的基本组成1. 控制器:风力发电机组的大脑,负责整个系统的控制和保护。
通过监测传感器获取各类数据,实现对风电场的风能、发电机组和传动系统的控制。
2. 传感器:用于收集环境和机组运行状态的各类数据,包括风速、风向、温度、湿度、转速、振动等。
传感器的数据是风力发电机组控制系统的重要输入。
3. 执行器:通过控制风机的旋转、倾斜角度、刹车等动作,实现风电场的运行和调节。
执行器包括驱动电机、转向齿轮、刹车系统等。
4. 通信模块:将风力发电机组控制系统与监控中心、其他风力发电机组进行数据交互和通信。
实现对整个风电场的集中控制和管理。
5. 数据存储:通过数据存储设备将风电场的历史数据和实时数据进行存储,为后续数据分析和系统优化提供支持。
三、风力发电机组控制系统的主要功能1. 监测和控制环境参数:通过传感器监测风速、风向、温度等环境参数,根据环境条件调整风力发电机组的运行状态和输出功率。
2. 系统保护:风力发电机组控制系统具备故障自检能力,能够监测和检测各个部件的工作状态,实时发现故障并采取相应的保护措施,避免发生事故。
3. 提高发电效率:通过智能化算法,对风力发电机组的转速、发电功率进行优化调节,提高发电效率,降低能源消耗。
4. 远程监控和管理:借助通信模块,风力发电机组控制系统可以实现对风电场的集中监控和管理,实时获取各个机组的状态,进行远程操作和故障处理。
5. 故障诊断和维护:通过数据存储和分析,风力发电机组控制系统可以进行故障诊断,根据故障类型提出相应的维护方案,减少停机时间和维护成本。
四、风力发电机组控制系统的智能化设计1. 引入人工智能技术:通过机器学习和深度学习算法,对风力发电机组控制系统的数据进行分析和处理,自动识别和判断运行状态,提出优化建议。
风力发电机系统及其自动化控制一、引言风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术。
风力发电机系统是实现风能转化的关键设备,而自动化控制则是提高风力发电系统效率和稳定性的重要手段。
本文将介绍风力发电机系统的组成和工作原理,并探讨其自动化控制的关键技术。
二、风力发电机系统的组成风力发电机系统主要由风力发电机组、变频器、变压器、电网连接和监控系统等组成。
1. 风力发电机组风力发电机组是风力发电系统的核心部件,其主要由风轮、发电机和塔架组成。
风轮是转动的部分,通常由数片叶片组成,叶片的设计和材料选择直接影响风力发电机组的性能。
发电机是将风能转化为电能的装置,常用的有同步发电机和异步发电机两种。
塔架用于支撑风轮和发电机,使其能够高效地利用风能。
2. 变频器变频器是将风力发电机组产生的交流电转换为适合电网输送的交流电的装置。
它能够根据电网的要求调整输出电压和频率,实现风力发电系统与电网的匹配。
3. 变压器变压器用于将变频器输出的电能升压至电网所需的电压水平,以便输送到电网中。
4. 电网连接电网连接是将风力发电系统与电网相连的关键环节。
通过电网连接,风力发电系统可以将产生的电能输送到电网中,实现对外供电。
5. 监控系统监控系统用于实时监测风力发电机组的运行状态和电能输出情况。
通过监控系统,可以及时发现故障并采取相应措施,保证风力发电系统的安全稳定运行。
三、风力发电机系统的工作原理风力发电机系统的工作原理是利用风能驱动风轮旋转,进而带动发电机产生电能。
具体工作过程如下:1. 风轮转动当风力作用于风轮叶片时,风轮开始转动。
风轮的转动速度与风速、叶片形状和数量等因素有关。
2. 发电机发电风轮的转动带动发电机转子旋转,通过磁场感应原理产生电能。
同步发电机通过转子和定子之间的磁场耦合产生电能,而异步发电机则通过转子感应电流产生电能。
3. 变频器调节发电机产生的交流电经过变频器转换为适合电网输送的交流电。
变频器可以根据电网的要求调整输出电压和频率,以实现与电网的匹配。
风力发电机组运行安全与控制方案分析风力发电机组是利用风能转换成电能的设备,是目前清洁能源发电的重要形式之一。
随着风力发电技术的不断进步和应用,风力发电机组在全球范围内得到了广泛的应用。
在风力发电机组的运行过程中,安全问题一直备受关注。
本文将从风力发电机组运行安全和控制方案两个方面进行分析,并提出相关的建议。
风力发电机组的运行安全问题值得重视。
风力发电机组在运行过程中面临着风速变化、机械磨损、电气故障等多种安全隐患。
风速变化对风力发电机组的安全运行影响最为直接。
风速的急剧变化可能导致风力发电机组叶片受力不均、振动过大,进而引发机械故障甚至事故。
由于风力发电机组常年在室外条件下运行,受到大气环境的影响,机械零部件容易受到腐蚀、磨损等影响,导致设备运行不稳定,进而影响安全性。
加强对风力发电机组的安全运行监测、维护和管理至关重要。
风力发电机组的控制方案也是确保安全运行的重要环节。
风力发电机组的控制系统需要对风速、转速、电压等多个参数进行实时监测和调节,保证设备在不同风速下能够正常运行,避免由于风速变化带来的安全隐患。
对风力发电机组的故障检测和诊断技术也应引起重视,及时发现并解决设备故障,提升设备的运行可靠性和安全性。
加强对风力发电机组的远程监测与控制,建立完善的运行管控系统,及时响应设备运行异常,保障设备安全运行。
针对风力发电机组运行安全和控制方案的分析,我们建议从以下几个方面进行改进和强化。
加强对风力发电机组的预防性维护和管理,定期对设备进行检查和保养,及时更换磨损零部件,提升设备的运行稳定性和安全性。
在控制方案方面,应引入先进的自动控制技术,实现对风力发电机组的智能化监测和控制,提升设备的适应性和安全性。
加强对风力发电机组控制系统的研发与应用,提升控制系统的性能和可靠性,确保设备在各种复杂的工况下能够安全可靠地运行。
加强对风力发电机组远程监测与控制技术的研究和应用,实现对设备的实时监测和远程操作,提升设备的安全性和管理便捷性。