Sistema de control de aerogeneradores.

- Dec 09, 2018-

Sistema de control de aerogeneradores.

Una breve descripción de un sistema de control de energía eólica.

El sistema de control de energía eólica incluye una unidad de control de turbina eólica in situ, una red de fibra óptica redundante de alta velocidad tipo anillo y una estación de operador de computadora host remota. La unidad de control de la turbina eólica en el lugar es el núcleo de cada control del ventilador, que realiza las funciones de monitoreo de parámetros de la unidad, control automático de la generación de energía y protección del equipo; cada turbina eólica está equipada con una interfaz HMI hombre-máquina in situ para operación local, puesta en marcha y unidad de mantenimiento; Ethernet de fibra óptica redundante de tipo anillo de alta velocidad es la autopista de datos del sistema, que envía los datos en tiempo real de la unidad a la interfaz de la computadora host; la estación del operador de la computadora central es el núcleo de monitoreo de operación de la planta de energía eólica, y tiene un monitoreo completo del estado de la unidad, alarma de parámetros, registro de datos en tiempo real / histórico y otras funciones, el operador realiza el monitoreo de operación y operación del grupo de viento orgánico Grupo en la sala de control.

La Unidad de control de turbina eólica (WPCU) es el núcleo de control de cada turbina eólica y se distribuye en la torre y la góndola de la unidad. Debido al duro entorno operativo del aerogenerador, los requisitos de fiabilidad del sistema de control son muy altos, y el sistema de control de la energía eólica está diseñado para los requisitos de funcionamiento de los grandes parques eólicos. Debe tener una alta adaptabilidad ambiental y capacidades de interferencia anti-electromagnética. La estructura del sistema es la siguiente:

La estación de control de campo del sistema de control de energía eólica incluye: gabinete del controlador principal de la torre, gabinete de la estación de control de la cabina, sistema de inclinación, sistema de conversión, estación de pantalla táctil en el sitio, interruptor Ethernet, red de comunicación de bus de campo, fuente de alimentación UPS, sistema de respaldo de apagado de emergencia Espere. 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 del equipo de la turbina eólica, que incluye principalmente los controladores, los módulos de E / S, etc. El hardware del controlador utiliza un procesador de 32 bits y el software del sistema utiliza un sistema operativo sólido en tiempo real. Los diversos tipos de lógica de control maestra compleja de la unidad en funcionamiento se comunican con el gabinete del controlador de la cabina, el sistema de inclinación y el sistema del convertidor a través del bus de campo. Con el fin de hacer que la unidad funcione de la mejor manera.

La configuración del controlador adopta una función de configuración con funciones ricas e interfaz amigable, y adopta el método de configuración conforme a la norma IEC61131-3, que incluye: diagrama de funciones (FBD), lista de instrucciones (LD), bloque de funciones secuencial (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 cabina recoge señales como la temperatura, la presión, la velocidad y los parámetros ambientales medidos por el sensor de la unidad, se comunica con la estación de control principal de la unidad a través del bus de campo y el controlador principal controla el rack a través de la cabina para realizar las funciones. de desvío y desenrollado del cable de la unidad. También controla varios motores auxiliares, bombas de aceite y ventiladores en la sala de máquinas para que la unidad funcione de la mejor manera.

3, sistema de tono

Los aerogeneradores de clase MW a gran escala suelen utilizar sistemas de paso hidráulico o sistemas de paso eléctrico. El sistema de tono es controlado por el controlador frontal a la unidad de tono de las tres aspas del ventilador. Es la unidad de ejecución del controlador principal. Se comunica con el controlador principal utilizando CANOPEN para ajustar el paso de las tres cuchillas para que funcione de manera óptima. estado. El sistema de inclinación tiene un sistema de energía de respaldo y protección de la cadena de seguridad para garantizar el apagado de emergencia en condiciones críticas.

4, sistema convertidor

Los aerogeneradores a gran escala actualmente utilizan convertidores de alta potencia para realizar la transformación de la generación de energía. El sistema convertidor se comunica con el controlador principal a través del bus de campo para ajustar la velocidad, la potencia activa y la potencia reactiva de la unidad.

5, la estación de pantalla táctil del sitio

La estación de pantalla táctil en el sitio es la estación de operación local para el monitoreo de la unidad, que realiza la configuración de los parámetros locales, la depuración del equipo y las funciones de mantenimiento de la turbina eólica. Es la estación del operador de la computadora central del sistema de control de la unidad.

6, conmutador Ethernet (HUB)

El sistema utiliza conmutadores Ethernet industriales para conectar el controlador de una sola unidad, la pantalla táctil del campo y la red del centro de control remoto. El gabinete en el sitio está conectado por un cable de par trenzado común, y la computadora superior de la sala de control remoto está conectada por un cable óptico.

7, red de comunicación en el sitio

El controlador principal tiene varios tipos de interfaces de bus de campo como CANOPEN, PROFIBUS, MODBUS, Ethernet, etc., que pueden configurarse de acuerdo con las necesidades reales del proyecto.

8, fuente de alimentación UPS

La fuente de alimentación del UPS se utiliza para garantizar la fuente de alimentación del sistema de control de la unidad, el sistema de protección crítica y la unidad de ejecución correspondiente en caso de un fallo de alimentación externa.

9. Sistema de cadena de seguridad crítica de respaldo

El sistema de la cadena de seguridad crítica de respaldo es independiente de las medidas de protección del hardware del sistema informático, e incluso si el sistema de control es anormal, no afectará el funcionamiento normal de la cadena de seguridad. La cadena de seguridad es un circuito de emergencia que conecta las fallas anormales que pueden causar daños fatales en el aerogenerador. Cuando se activa la cadena de seguridad, provocará un apagado de emergencia y la unidad se desconectará de la red para garantizar la máxima seguridad de la unidad.


Artículo anterior:Campo de aplicación de punto de acceso de tecnología Siguiente artículo:Comprensión integral de los motores paso a paso.