System sterowania turbiną wiatrową
Krótki opis systemu sterowania mocą wiatru
System sterowania mocą wiatru obejmuje jednostkę sterującą turbiny wiatrowej, szybkoobrotowy, redundantny światłowodowy Ethernet oraz zdalną stację operatorską komputera-operatora. Jednostka sterująca turbiny wiatrowej na miejscu jest rdzeniem każdego sterownika wentylatora, który realizuje funkcje monitorowania parametrów jednostkowych, automatycznego sterowania wytwarzaniem mocy i ochrony urządzeń; każda turbina wiatrowa jest wyposażona w interfejs człowiek-maszyna HMI na miejscu dla jednostki lokalnej, rozruchu i konserwacji; szybki, redundantny światłowodowy Ethernet jest autostradą danych systemu, która przesyła dane urządzenia w czasie rzeczywistym do interfejsu komputera hosta; stanowisko operatora komputera hosta stanowi rdzeń monitorujący działanie elektrowni wiatrowej i ma pełne monitorowanie stanu urządzenia, alarm parametrów, rejestrowanie danych w czasie rzeczywistym / historycznych i inne funkcje, operator realizuje monitorowanie pracy i działanie ekologicznej grupy wiatrowej grupa w pokoju kontrolnym.
Jednostka sterująca turbiną wiatrową (WPCU) jest rdzeniem sterującym każdej turbiny wiatrowej i jest rozprowadzana w wieży i gondoli urządzenia. Ze względu na surowe środowisko pracy turbiny wiatrowej, wymagania niezawodnościowe układu sterowania są bardzo wysokie, a system sterowania mocą wiatru jest zaprojektowany dla wymagań dużych farm wiatrowych. Powinien cechować się wysoką zdolnością adaptacji do środowiska i zakłóceniami antyelekromagnetycznymi. Struktura systemu wygląda następująco:
Sterowanie terenowe systemu sterowania mocą wiatru obejmuje: szafę sterowniczą wieży głównej, szafkę szafki sterowniczej, system pitch, system konwertera, stację ekranu dotykowego na miejscu, przełącznik Ethernet, sieć komunikacyjną Fieldbus, zasilacz UPS, awaryjny system awaryjnego wyłączania Czekać. Strukturę sieci systemu sterowania mocą wiatru pokazano na rys. 1:
1. Stacja kontroli wieży
Stacja kontroli wieży, czyli główna szafa kontrolna, stanowi rdzeń sterowania sprzętem turbiny wiatrowej, głównie w postaci sterowników, modułów I / O i tak dalej. Sprzęt kontrolera używa 32-bitowego procesora, a oprogramowanie systemowe wykorzystuje silny system operacyjny czasu rzeczywistego. Różne rodzaje złożonej logiki sterowania głównego uruchomionej jednostki komunikują się z szafą sterownika kabiny, układem skoku i układem konwertera przez magistralę polową. Aby urządzenie działało jak najlepiej.
Konfiguracja kontrolera przyjmuje funkcję konfiguracji z bogatymi funkcjami i przyjaznym interfejsem oraz przyjmuje metodę konfiguracji zgodną ze standardem IEC61131-3, w tym: schemat funkcyjny (FBD), lista instrukcji (LD), sekwencyjny blok funkcyjny (SFC), schemat drabinkowy. , tekst strukturalny i inne metody konfiguracji.
2. Stanowisko sterowania maszynownią
Stacja kontroli kabiny zbiera sygnały takie jak temperatura, ciśnienie, prędkość i parametry środowiskowe zmierzone przez czujnik urządzenia, komunikuje się z głównym stanowiskiem sterowania jednostki przez magistralę polową, a główny kontroler kontroluje stojak przez kabinę, aby zrealizować funkcje odchylenia i odwijania kabla urządzenia. Steruje również różnymi silnikami pomocniczymi, pompami oleju i wentylatorami w maszynowni, aby urządzenie działało jak najlepiej.
3, system pitch
Turbiny wiatrowe klasy MW na dużą skalę zwykle stosują hydrauliczne systemy skoku lub elektryczne systemy skoku. System pitch jest kontrolowany przez przedni kontroler do napędu pitch trzech łopatek wentylatora. Jest to jednostka wykonawcza głównego kontrolera. Komunikuje się z głównym kontrolerem za pomocą CANOPEN, aby dostosować wysokość trzech ostrzy do optymalnej pracy. status. System pitch ma zapasowy system zasilania i ochronę łańcucha bezpieczeństwa, aby zapewnić awaryjne wyłączenie w krytycznych warunkach.
4, system konwertera
Turbiny wiatrowe na dużą skalę wykorzystują obecnie konwertery dużej mocy do realizacji transformacji wytwarzania energii. System konwertera komunikuje się z głównym sterownikiem za pośrednictwem magistrali polowej w celu dostosowania prędkości, mocy czynnej i mocy biernej urządzenia.
5, stacja z ekranem dotykowym strony
Stacja z ekranem dotykowym na miejscu jest lokalną stacją roboczą do monitorowania urządzeń, która realizuje ustawienia parametrów lokalnych, debugowanie sprzętu i funkcje konserwacji turbiny wiatrowej. Jest to stanowisko operatora komputera pokładowego systemu sterowania jednostką.
6, przełącznik Ethernet (HUB)
System wykorzystuje przemysłowe przełączniki Ethernet do podłączenia kontrolera pojedynczego urządzenia, ekranu dotykowego pola i sieci zdalnego centrum sterowania. Szafka na miejscu jest połączona wspólnym kablem dwużyłowym, a górny komputer w pomieszczeniu zdalnego sterowania jest połączony kablem optycznym.
7, sieć komunikacji na miejscu
Główny kontroler ma różne typy interfejsów magistrali polowej, takich jak CANOPEN, PROFIBUS, MODBUS, Ethernet itd., Które można skonfigurować zgodnie z faktycznymi potrzebami projektu.
8, zasilacz UPS
Zasilacz UPS jest używany do zapewnienia zasilania systemu kontroli urządzenia, krytycznego systemu ochrony i odpowiedniej jednostki wykonawczej w przypadku zewnętrznej awarii zasilania.
9. Tworzenie awaryjnego systemu łańcucha bezpieczeństwa
System awaryjnego łańcucha bezpieczeństwa jest niezależny od środków ochrony sprzętu systemu komputerowego, a nawet jeśli system kontroli jest nienormalny, nie wpłynie to na normalne działanie łańcucha bezpieczeństwa. Łańcuch bezpieczeństwa to obwód awaryjny, który łączy nietypowe usterki, które mogą spowodować śmiertelne uszkodzenie turbiny wiatrowej. Po uruchomieniu łańcucha bezpieczeństwa nastąpi awaryjne wyłączenie, a urządzenie zostanie odłączone od sieci, aby zapewnić bezpieczeństwo urządzenia.
