风机控制系统
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一、填空题:
1、液压系统由动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件构成。
2、方向控制阀按用途可分为单向阀和换向阀两类
3、风力发电机四中运行状态:停机、运行、暂停、紧急停机
4、在待机状态,风轮处于迎风状态
5、对于发电机直接连到恒定频率电网上的定速变桨式风电机组,在大风时,桨距控制用于
调节桨距角。
6、变桨系统根据执行机构的类型可分为液压变桨和电动变桨。
7、液压系统辅助元件包括油箱、蓄能器、滤油器、油管。
8、变桨距系统更具工作方式可分为统一变桨和独立变桨两种方式。
二、名词解释:
1、安全链
安全链是将重要电气设备串行连接起来的链路,当串联点上面任何一个保护装置动作都会引起安全链断开,直接导致风机高等级停车。
2、SCADA系统
监测控制及数据采集系统
3、纽缆保护
在偏航系统的偏航动作失效后,电缆的扭绞达到威胁机组安全运行的程度而触发该装置,使机组进行紧急停机。
4、失效-安全
当控制失败,风电机组内部或外部故障引起机组不能正常运行时,系统安全保护装置动作,保护风机处于安全状态。
5、自动解缆
当机舱向同一方向偏转2.3圈后,若风速小于切入风速且无功率输出时则停机、解缆;若有功率输出,则暂不自动解缆;若机舱继续向同一方向偏转到3圈时,则控制停机,解缆。若因故障自动解缆未成功,扭缆到4圈时,扭缆机械开关动作,报告故障,自动停机,等待人工解缆。
三、简答题:
1、桨叶的失速调节原理
因桨叶的安装角β不变,风速增加→升力增加→升力变缓→升力下降→阻力增加→叶片失速
叶片攻角由根部向叶尖逐渐增加,根部先进入失速,随风速增大逐渐向叶尖扩展。失速部分功率减少,未失速部分功率仍在增加,使功率保持在额定功率附近。
2、变桨距机组的控制策略
a额定风速以下通过控制发电机的转速使其跟踪风速,这样可以跟踪最优Cp;
b额定风速以上通过扭矩控制器及变桨控制器共同作用,使得功率、扭矩相对平稳;功率曲线较好。
3、简述自动解缆控制原则
机组在待机模式下,如果偏航圈数大于两周(710°),开始自动解缆;
若偏航角度大与580°,左偏航解缆,若小于-580°,右偏航解缆;
当偏航角度小至±40°以内时,自动解缆停止;
或者解缆至偏航角度小于一圈(360°以内),机舱对风误差在±30°以内时,自动解缆停止。
如果偏航角度大于+710°没有自动解缆,则当角度达到+ 750°时,触动扭缆限位开关,风机报偏航位置故障正常停机,复位后进入待机状态时,应能够自动启动;如果偏航角度大于+780°°时,触动扭缆安全链限位开关,风机报安全链故障紧急停机,需手动偏航解缆。当风速超过25 m/s时,自动解缆停止。
4、偏航系统的作用
与风力发电机组的控制系统配合,使风力发电机组风轮始终处于迎风状态,充分利用风能。提供必要的锁紧力矩,保障风力发电机组的安全运行。
5、安全链监测点有哪些
塔基急停、机舱急停(包括移动盒上的急停按钮)、叶片维护开关、电缆顺、逆时针极限开关、塔筒震动开关、主轴速度开关、高速轴速度开关、内部安全链
6、说明风机系统所用的传感器
风速、风向、加速度、偏航、电能质量
7、偏航计数器的作用是什么
记录偏航系统旋转圈数的装置。
第一,在机舱偏航超出限制时,检测到被触发的硬件开关。
第二,发出一个信号来测量机舱的精确位置。这个信号是在旋转编码器内可选的编码器来发出的。另外旋转编码器为机舱位置有关控制点提供电源。
8、简述当风速低于额定风速和高于额定风速时VS-VP型风电机组的控制原则
在额定风速以下时,主要调节发电机反力矩使转速跟随风速变化,以获得最佳叶尖速比,因此可作为跟踪问题来处理。在高于额定风速时,主要通过变桨距系统来限制风力机获取能量,使风力发电机组保持在额定值下发电,并使系统失速负荷最小化。
9、简述风机低风待机状态
风速v>3m/s但没达到切入转速或机组从小功率切出,没有并网的自由转动状态。
控制系统做好切入电网的准备;
机械刹车已松开;
叶尖阻尼板已收回;
风轮处于迎风状态;
液压系统压力保持在设定值;
风况、电网和机组的所有状态参数检测正常,一旦风速增大,转速升高,即可并网。
10、简述风力发电系统常规控制功能
根据风速信号自动进行启动、并网或从电网切出。
根据风向信号自动对风。
根据功率因数及输出电功率大小自动进行电容切换补偿。
脱网时保证机组安全停机。
运行中对电网、风况和机组状态进行监测、分析与记录,异常情况判断及处理。
11、简述FS-FP、FS-VP、VS-SP、VS-VP四种风力发电机组控制策略
12、阐释:最佳叶尖速比运行、恒转速运行、恒功率运行分别处于什么风况
13、风电机组控制系统自动执行保护功能的情况有哪些
超速、发电机过载和故障、过振动、电网或负载丢失、脱网时的停机失败