Breve descripción del sistema de control de generación de energía eólica

La unidad de control de aerogenerador (WPCU) es el núcleo de control de cada aerogenerador y está distribuida en la torre y góndola de la unidad. Debido al duro entorno operativo de las turbinas eólicas, la confiabilidad del sistema de control es muy alta. El sistema de control de energía eólica está especialmente diseñado para las necesidades operativas de grandes parques eólicos y debe tener una adaptabilidad ambiental y antielectromagnética extremadamente altas. capacidades de interferencia La estructura del sistema es la siguiente:

La estación de control en el sitio del sistema de control de energía eólica incluye: gabinete del controlador principal de la torre, gabinete de la estación de control de la góndola, sistema de paso, sistema convertidor, en el sitio. estación de pantalla táctil, conmutador Ethernet, red de comunicación de bus en el sitio, fuente de alimentación UPS, sistema de respaldo de apagado de emergencia, etc. La estructura de red del sistema de control de energía eólica se muestra en la Figura 1:

1 Estación de control de la torre

La estación de control de la torre, es decir, el gabinete del controlador principal, es el núcleo. del control de equipos de turbinas eólicas, incluidos controladores, módulos de E/S, etc. El hardware del controlador adopta un procesador de 32 bits y el software del sistema adopta un sólido sistema operativo en tiempo real. Varias lógicas de control principales complejas de la unidad operativa se comunican en tiempo real con el gabinete del controlador de la cabina, el sistema de paso y el sistema convertidor a través del. bus de campo para que la unidad funcione en las mejores condiciones.

El controlador se configura utilizando un software de configuración fácil de usar y rico en funciones y un método de configuración que cumple con el estándar IEC61131-3, que incluye: diagrama de funciones (FBD), lista de instrucciones (LD) y secuencial. funciones de bloque (SFC), diagrama de escalera, texto estructurado y otros métodos de configuración.

2. Estación de control de la sala de máquinas

La estación de control de la sala de máquinas recoge señales como temperatura, presión, velocidad de rotación y parámetros ambientales medidos por los sensores de la unidad, y se comunica con el sistema principal de la unidad. Estación de control a través del bus de campo. La estación de control principal. La máquina controla el bastidor a través de la sala de máquinas para realizar la guiñada, el desamarre y otras funciones de la unidad. Además, también controla varios motores auxiliares, bombas de aceite y ventiladores en el motor. espacio para que la unidad funcione en las mejores condiciones.

3. Sistema de paso

Los aerogeneradores de gran escala por encima del nivel de MW suelen utilizar sistemas de paso hidráulico o sistemas de paso eléctrico. El sistema de accionamiento de paso está controlado por el controlador frontal, que es la unidad de ejecución del controlador principal. Utiliza CANOPEN para comunicarse con el controlador principal para ajustar el paso de las tres palas para que funcione de manera óptima. El sistema de lanzamiento cuenta con un sistema de energía de respaldo y protección de cadena de seguridad para garantizar un apagado de emergencia en condiciones críticas.

4. Sistema convertidor

Las turbinas eólicas a gran escala actualmente generalmente utilizan convertidores de alta potencia para lograr la conversión de la energía de generación de energía. El sistema convertidor se comunica con el control principal a través del bus de campo. se comunica para realizar el ajuste de la velocidad de la unidad, potencia activa y potencia reactiva.

5. Estación de pantalla táctil en el sitio

La estación de pantalla táctil en el sitio es una estación de operación en el sitio para el monitoreo de la unidad. Realiza funciones tales como configuración de parámetros locales y equipos. Depuración y mantenimiento de unidades de turbinas eólicas. Es una parte importante del control de la unidad en la estación del operador de la computadora host en el sitio.

6. Conmutador Ethernet (HUB)

El sistema utiliza conmutadores Ethernet de grado industrial para conectar el controlador de una sola unidad, la pantalla táctil en sitio y la red del centro de control remoto. . El gabinete en el sitio utiliza pares trenzados ordinarios para conectarse y la computadora host de la sala de control remoto usa cables ópticos.

7. Red de comunicación de campo

El controlador principal tiene varios tipos de interfaces de bus de campo, como CANOPEN, PROFIBUS, MODBUS y Ethernet, que se pueden configurar según las necesidades reales de el proyecto.

8. Fuente de alimentación UPS

La fuente de alimentación UPS se utiliza para garantizar el suministro de energía del sistema de control de la unidad, el sistema de protección de emergencia y las unidades de ejecución relacionadas cuando se corta la fuente de alimentación externa. .

9. Sistema de cadena de seguridad de emergencia de respaldo

El sistema de cadena de seguridad de emergencia de respaldo es independiente de las medidas de protección del hardware del sistema informático, incluso si ocurre una anomalía en el sistema de control. no afectará el funcionamiento normal de la cadena de seguridad. La cadena de seguridad es un circuito que conecta en serie fallas anormales que pueden causar daños fatales al aerogenerador. Cuando se activa la cadena de seguridad, provocará un apagado de emergencia y la unidad se desconectará de la red, garantizando así la seguridad de. la unidad en la mayor medida posible.

Todas las turbinas eólicas están conectadas a la estación del operador de la computadora host en la sala de control principal a través de Ethernet de fibra óptica para realizar un monitoreo remoto de todo el parque eólico. El software de monitoreo de la computadora host debe tener las siguientes funciones:

①El sistema tiene una interfaz de control amigable. Al compilar el software de monitoreo, se tuvieron plenamente en cuenta los requisitos para la operación y gestión del parque eólico, y se utilizó el menú chino para simplificar la operación y proporcionar la mayor comodidad posible para la gestión del parque eólico.

② El sistema muestra los datos de funcionamiento de cada unidad, como la generación de energía instantánea, la generación de energía acumulada, el número de horas de generación de energía, la velocidad de la rueda eólica y del motor, la velocidad del viento, la dirección del viento, etc. Cada unidad. Estos datos se transfieren al ordenador central y se muestran en el monitor. Si es necesario, también se pueden representar visualmente en forma de curvas o gráficos.

③El sistema muestra el estado operativo de cada aerogenerador, como arranque, estacionamiento, ajuste de dirección, control manual/automático y funcionamiento de generadores grandes/pequeños. Puede comprender el estado de funcionamiento de todo el parque eólico.

④El sistema puede mostrar rápidamente las fallas que ocurren durante el funcionamiento de cada unidad. Cuando se muestra una falla, se puede mostrar el tipo y el momento en que ocurrió para que los operadores puedan tratar y eliminar la falla de manera oportuna para garantizar la seguridad y el funcionamiento continuo de la turbina eólica.

⑤El sistema puede lograr un control centralizado de las turbinas eólicas. El asistente en la sala de control centralizado solo necesita operar las teclas correspondientes marcadas con una función determinada para cambiar el estado de configuración y controlar la computadora inferior. Como iniciar, detener y ajustar las direcciones izquierda y derecha, etc. Sin embargo, dichas operaciones cuentan con ciertos permisos para garantizar la seguridad operativa de todo el parque eólico.

⑥Gestión del sistema. El software de monitoreo tiene las funciones de impresión programada e impresión instantánea manual de datos operativos, así como registro automático de fallas, de modo que los registros históricos de las condiciones operativas del parque eólico se puedan ver en cualquier momento.