Sistema di controllo della turbina eolica
Una breve descrizione di un sistema di controllo dell'energia eolica
Il sistema di controllo dell'energia eolica comprende un'unità di controllo della turbina eolica in loco, una Ethernet in fibra ottica ridondante ad anello ad alta velocità e una postazione operatore remota per computer host. L'unità di controllo della turbina eolica in loco è il cuore di ogni controllo della ventola, che realizza le funzioni di monitoraggio dei parametri dell'unità, controllo automatico della generazione di potenza e protezione delle apparecchiature; ogni turbina eolica è dotata di un'interfaccia uomo-macchina HMI in loco per unità locali di messa in funzione, messa in servizio e manutenzione; l'Ethernet a fibra ottica ridondante ad anello ad alta velocità è l'autostrada dati del sistema, che invia i dati in tempo reale dell'unità all'interfaccia del computer host; la postazione operatore del computer host è il nucleo di monitoraggio del funzionamento dell'impianto eolico e ha un monitoraggio completo dello stato dell'unità, allarme Parametro, registrazione dati in tempo reale / storica e altre funzioni, l'operatore realizza il monitoraggio dell'operazione e il funzionamento del gruppo eolico organico gruppo nella sala di controllo.
La Wind Turbine Control Unit (WPCU) è il nucleo di controllo di ogni turbina eolica e viene distribuita nella torre e nella navicella dell'unità. A causa del duro ambiente operativo della turbina eolica, i requisiti di affidabilità del sistema di controllo sono molto elevati e il sistema di controllo dell'energia eolica è progettato per le esigenze operative di grandi parchi eolici. Dovrebbe avere un'alta adattabilità ambientale e capacità di interferenza elettromagnetica. La struttura del sistema è la seguente:
La stazione di controllo sul campo del sistema di controllo dell'energia eolica comprende: armadio del controller principale della torre, cabinet della cabina di controllo della cabina, sistema di pitch, sistema di conversione, stazione touch screen in loco, switch Ethernet, rete di comunicazione fieldbus, alimentazione UPS, sistema di backup di arresto di emergenza Aspettare. La struttura di rete del sistema di controllo dell'energia eolica è mostrata nella Figura 1:
1. Stazione di controllo della torre
La stazione di controllo della torre, ovvero il quadro elettrico principale del controller, è il cuore del controllo delle apparecchiature delle turbine eoliche, includendo principalmente controllori, moduli I / O e così via. L'hardware del controller utilizza un processore a 32 bit e il software di sistema utilizza un potente sistema operativo in tempo reale. I vari tipi di logica di controllo master complessa dell'unità in funzione comunicano con l'armadietto del quadro di controllo della cabina, il sistema di inclinazione e il sistema di conversione attraverso il bus di campo. Al fine di rendere l'unità funzionante al meglio.
La configurazione del controllore adotta una funzione di configurazione con funzioni avanzate e interfaccia amichevole e adotta il metodo di configurazione conforme allo standard IEC61131-3, tra cui: schema funzionale (FBD), lista istruzioni (LD), blocco funzione sequenziale (SFC), diagramma a scala. , testo strutturato e altri metodi di configurazione.
2. Stazione di controllo della sala macchine
La stazione di controllo della cabina raccoglie segnali quali temperatura, pressione, velocità e parametri ambientali misurati dal sensore dell'unità, comunica con la stazione di controllo principale dell'unità tramite il bus di campo e il controller principale controlla il rack attraverso la cabina per realizzare le funzioni di imbardata e avvolgimento del cavo dell'unità. Controlla inoltre vari motori ausiliari, pompe dell'olio e ventilatori nella sala macchine per far funzionare al meglio l'unità.
3, sistema di pitch
Generalmente le turbine eoliche di classe MW di grandi dimensioni utilizzano sistemi di pitch idraulici o sistemi di pitch elettrico. Il sistema di pitch è controllato dal front controller per il pitch drive delle tre pale del ventilatore. È l'unità di esecuzione del controller principale. Comunica con il controller principale utilizzando CANOPEN per regolare l'intonazione delle tre lame in modo ottimale. stato. Il sistema di pitch ha un sistema di alimentazione di backup e una protezione della catena di sicurezza per garantire l'arresto di emergenza in condizioni critiche.
4, sistema di conversione
Le turbine eoliche su larga scala attualmente utilizzano convertitori ad alta potenza per realizzare la trasformazione della produzione di energia. Il sistema di conversione comunica con il controller principale attraverso il bus di campo per regolare la velocità, la potenza attiva e la potenza reattiva dell'unità.
5, la stazione touch screen del sito
La stazione touch screen in loco è la stazione operativa locale per il monitoraggio delle unità, che realizza l'impostazione dei parametri locali, le funzioni di debugging e di manutenzione delle apparecchiature della turbina eolica. È la stazione operatore del computer host sul posto del sistema di controllo dell'unità.
6, switch Ethernet (HUB)
Il sistema utilizza switch Ethernet industriali per collegare il controller di una singola unità, il touch screen del campo e la rete del centro di controllo remoto. Il cabinet in loco è collegato tramite un cavo a doppino comune e il computer superiore del telecomando è collegato tramite un cavo ottico.
7, rete di comunicazione sul posto
Il controller principale ha vari tipi di interfacce di bus di campo come CANOPEN, PROFIBUS, MODBUS, Ethernet, ecc., Che possono essere configurati in base alle reali esigenze del progetto.
8, alimentazione UPS
L'alimentazione UPS viene utilizzata per garantire l'alimentazione del sistema di controllo dell'unità, del sistema di protezione critico e della relativa unità di esecuzione in caso di interruzione dell'alimentazione esterna.
9. Sistema di sicurezza della catena di backup critico
Il sistema di catena di sicurezza critico di backup è indipendente dalle misure di protezione dell'hardware del sistema informatico e, anche se il sistema di controllo è anormale, non inciderà sul normale funzionamento della catena di sicurezza. La catena di sicurezza è un circuito di emergenza che collega anomalie anomale che possono causare danni fatali alla turbina eolica. Quando la catena di sicurezza è attivata, causerà uno spegnimento di emergenza e l'unità sarà scollegata dalla rete per garantire la sicurezza dell'unità al massimo.
