風(fēng)電機(jī)組及控制系統(tǒng)1內(nèi)容基礎(chǔ)導(dǎo)論E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制2E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制●系統(tǒng)環(huán)境的熟悉及硬件組態(tài)●Step7與WinCC界面的數(shù)據(jù)傳輸●利用WinCC編寫(xiě)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制流程●E-WT與PLC的硬件連接及控制器硬件組態(tài)●風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒速變槳功率控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控3E-WindTurbine運(yùn)行環(huán)境

E-WindTurbine應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠?qū)︼L(fēng)機(jī)在風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中的多種工作條件及故障模式進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，該系統(tǒng)滿足的情景再現(xiàn)與工程再現(xiàn)使得人機(jī)具有良好的交互方式，逼真的表現(xiàn)形式使得學(xué)習(xí)人員感受到風(fēng)場(chǎng)環(huán)境并可以對(duì)風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行操控從而達(dá)到教學(xué)/培訓(xùn)的效果。45通過(guò)三維可視化界面可以觀察到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要部件：(1)風(fēng)機(jī)全貌、塔基、虛擬風(fēng)向指示(2)機(jī)艙內(nèi)部、控制柜、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、液壓系統(tǒng)、偏航電機(jī)(3)機(jī)艙外部風(fēng)向標(biāo)、風(fēng)速計(jì)(4)輪轂及葉片(5)輪轂內(nèi)變槳系統(tǒng)及控制柜(6)故障引起的十余種現(xiàn)象6塔基7艙內(nèi)發(fā)電機(jī)8風(fēng)向標(biāo)、風(fēng)速計(jì)9變槳系統(tǒng)10傳動(dòng)系統(tǒng)冷卻水溫度過(guò)高故障11偏航齒圈故障12E-WindTurbine設(shè)計(jì)參數(shù)13E-WindTurbine中風(fēng)向角的范圍是180°~180°，定義正北方向?yàn)轱L(fēng)向角0°方向。風(fēng)向從正北方向順時(shí)針變化時(shí)，風(fēng)向角正向增加，正南方向?yàn)?80°方向；風(fēng)向從正北方向逆時(shí)針變化時(shí)，風(fēng)向角反向增加，正南方向?yàn)?180°方向。14E-WindTurbine中偏航角的范圍是1800°~1800°，同樣定義正北方向?yàn)槠浇?°方向。風(fēng)輪主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏航角正向增加；風(fēng)輪主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏航角反向增加。15風(fēng)電機(jī)組及控制系統(tǒng)16內(nèi)容基礎(chǔ)導(dǎo)論E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制17E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制●系統(tǒng)環(huán)境的熟悉及硬件組態(tài)●Step7與WinCC界面的數(shù)據(jù)傳輸●利用WinCC編寫(xiě)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制流程●E-WT與PLC的硬件連接及控制器硬件組態(tài)●風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒速變槳功率控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控18建立WinCC與S7-1200的連接(1)雙擊“添加新設(shè)備”，選擇“PC系統(tǒng)”，選擇“SIMATICHMI運(yùn)行系統(tǒng)軟件”，選擇“WinCCRTProfessional”，如圖所示：19點(diǎn)擊確定后，對(duì)PC站進(jìn)行通信模塊配置，選擇“PROFINET/以太網(wǎng)”中的“常規(guī)IE”，屬性里的以太網(wǎng)地址子網(wǎng)選擇已經(jīng)建立好的“PN/IE_1”，IP地址默認(rèn)。如圖所示：

20首先確保在PLC變量表中已經(jīng)建立了E-WT對(duì)象里的變量，如I3.0、I3.1，然后在PC站中新建畫(huà)面，從右側(cè)基本對(duì)象中隨意拖入一個(gè)對(duì)象，如圓，接著選擇“動(dòng)畫(huà)”→“插入新動(dòng)畫(huà)”→“外觀”，再進(jìn)行變量連接及設(shè)置變量范圍，如圖所示21將PC站名改為計(jì)算機(jī)名，雙擊打開(kāi)“HMI變量”中的“連接”，將名稱同樣改為計(jì)算機(jī)名，并確定“訪問(wèn)點(diǎn)”為”CP-TCPIP”，如圖所示：22下載程序，運(yùn)行E-WT，可通過(guò)運(yùn)行計(jì)算機(jī)“開(kāi)始菜單”→“程”→“SiemensAutomation”→“RuntimeSystems”→“WinCCRuntimeProfessionalV11”→“WinCCChannelDiagnostics”組件來(lái)進(jìn)行測(cè)試，若通訊成功，則會(huì)出現(xiàn)“綠色對(duì)號(hào)”，如圖所示：23或者點(diǎn)擊“開(kāi)始仿真”按鈕，運(yùn)行WinCC畫(huà)面，若數(shù)值顯示正確，則也表示通訊成功，如圖所示：24建立WinCC畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸這里列出4種常用的數(shù)據(jù)連接，可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行其他嘗試。（1）I/O域：用來(lái)顯示AI數(shù)據(jù)和設(shè)置AO數(shù)據(jù)。在“屬性”→“常規(guī)”→“過(guò)程”→“變量”中進(jìn)行變量選擇，類型與格式設(shè)置；“類型”選擇默認(rèn)的“輸入/輸出”即為AI，設(shè)置為“輸入”即為AO。如圖所示：252627（2）圓：用來(lái)顯示DI數(shù)據(jù)。選擇“動(dòng)畫(huà)”→“插入新動(dòng)畫(huà)”→“外觀”，如圖所示；再進(jìn)行變量連接及設(shè)置變量范圍，參見(jiàn)圖。28（3）按鈕：用來(lái)給DO數(shù)據(jù)賦值。選擇“事件”→“單擊”→“設(shè)置變量”，如圖所示，若不選擇“設(shè)置變量”，而選擇“激活屏幕”，就可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面間的切換；再進(jìn)行變量連接及設(shè)置變量范圍。29（4）f(t)趨勢(shì)視圖：用來(lái)顯示曲線。需要對(duì)“屬性”中的“值軸”和“趨勢(shì)”進(jìn)行設(shè)置。在“屬性”→“值軸”設(shè)置所要顯示數(shù)據(jù)的名稱和顯示范圍；在“屬性”→“趨勢(shì)”設(shè)置所要顯示數(shù)據(jù)的“數(shù)據(jù)源”以及對(duì)應(yīng)的“值軸”，如圖所示：。3031風(fēng)電機(jī)組及控制系統(tǒng)32內(nèi)容基礎(chǔ)導(dǎo)論E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制33E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制●系統(tǒng)環(huán)境的熟悉及硬件組態(tài)●Step7與WinCC界面的數(shù)據(jù)傳輸●利用WinCC編寫(xiě)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制流程●E-WT與PLC的硬件連接及控制器硬件組態(tài)●風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒速變槳功率控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控34風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)

(1)運(yùn)行狀態(tài)(2)暫停狀態(tài)(3)停機(jī)狀態(tài)(4)緊急停機(jī)狀態(tài)35運(yùn)行狀態(tài)

制動(dòng)裝置松開(kāi)允許機(jī)組運(yùn)行和發(fā)電允許機(jī)組發(fā)電機(jī)并網(wǎng)葉尖擾流器收回機(jī)組自動(dòng)偏航冷卻系統(tǒng)自動(dòng)工作36停機(jī)狀態(tài)

制動(dòng)裝置松開(kāi)葉尖擾流器釋放液壓泵保持工作壓力自動(dòng)偏航系統(tǒng)不工作自動(dòng)冷卻系統(tǒng)不工作37暫停狀態(tài)

制動(dòng)裝置松開(kāi)液壓泵保持工作壓力自動(dòng)偏航處于激活狀態(tài)葉尖擾流器釋放葉輪已經(jīng)停止或空轉(zhuǎn)冷卻系統(tǒng)自動(dòng)冷卻38緊急停機(jī)狀態(tài)

對(duì)定槳恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，當(dāng)葉輪低于一定轉(zhuǎn)速后，施加制動(dòng)。對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，制動(dòng)裝置松開(kāi)。只有當(dāng)急停按鈕被按下時(shí)，才施加制動(dòng)。安全鏈斷開(kāi)所有的主控制器輸出量被禁止計(jì)算機(jī)依然運(yùn)行，并測(cè)量所有輸入量39利用WinCC編寫(xiě)開(kāi)停機(jī)流程界面

40風(fēng)電機(jī)組及控制系統(tǒng)41內(nèi)容基礎(chǔ)導(dǎo)論E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制42E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制●系統(tǒng)環(huán)境的熟悉及硬件組態(tài)●Step7與WinCC界面的數(shù)據(jù)傳輸●利用WinCC編寫(xiě)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制流程●E-WT與PLC的硬件連接及控制器硬件組態(tài)●風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒速變槳功率控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控43新建項(xiàng)目（1）在STEP7中創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目。雙擊TIAPortalV11，默認(rèn)啟動(dòng)選項(xiàng)，選擇“創(chuàng)建新項(xiàng)目”，輸入項(xiàng)目名稱，選擇路徑，如圖所示：44（2）點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，出現(xiàn)“開(kāi)始”菜單選項(xiàng)，選擇“組態(tài)設(shè)備”，如圖所示：

45（3）出現(xiàn)“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”菜單，選擇“添加新設(shè)備”選項(xiàng)，進(jìn)行CPU組態(tài)。點(diǎn)擊PLC，SIMATICS7-1200”→“CPU”→“CPU1214CDC/DC/Rly”→“6ES7214-1HE30-0XB0”，硬件版本選擇V2.2（必須根據(jù)實(shí)際硬件版本選擇，否則出錯(cuò)），如圖所示：46（4）點(diǎn)擊“添加”按鈕，即進(jìn)入“設(shè)備視圖”畫(huà)面，在右側(cè)“硬件目錄”進(jìn)行信號(hào)板和通信模塊配置。選擇“信號(hào)板”→“AQ”→“AQ1×12”→“6ES7232-4HA30-0XB0”；再選擇“通信模塊”→“PROFIBUS”→“CM1243-5”→“6GK7243-5DX30-0XE0”。如圖所示：47（5）然后進(jìn)行通訊地址配置，選中CPU的“網(wǎng)線接口”，在“屬性”選項(xiàng)卡中，在“以太網(wǎng)地址”選項(xiàng)中選擇“添加新子網(wǎng)”，“IP地址”和“子網(wǎng)掩碼”選擇默認(rèn)的“192.168.0.1”和“255.255.255.0”即可（若各試驗(yàn)臺(tái)間連接到同一局域網(wǎng)，則IP地址不能相同），如圖所示：

48（6）同理，選中通信模塊的“PROFIBUS接口”，在“PROFIBUS地址”選項(xiàng)中選擇“添加新子網(wǎng)”，“地址”選擇默認(rèn)的“2”即可，如圖所示：49（7）接下來(lái)對(duì)E-WT的PROFIBUSDP模塊PM125進(jìn)行配置。首先將PM125的描述文件“PM125V20.GSD”放到移動(dòng)設(shè)備中，再安裝PM125的設(shè)備描述文件，在STEP7的”“選項(xiàng)”菜單中選擇“安裝設(shè)備描述文件(GSD)”，方法如圖所示。如果已經(jīng)安裝過(guò)PM125V20.GSD文件，本步驟可忽略。50（8）在右側(cè)“硬件目錄”中，找到PM125模塊，拖入“網(wǎng)絡(luò)視圖”，與“PROFIBUS_1”相連接，并對(duì)它進(jìn)行分配，如圖所示：51（9）雙擊“Slave_1PM125”，對(duì)PM125進(jìn)行地址配置及IO配置。在“PROFIBUS地址”選項(xiàng)中，子網(wǎng)選擇已經(jīng)建立好的“PROFIBUS_1”，“地址”選擇為“7”；然后展開(kāi)“設(shè)備視圖”與“屬性”窗口之間的“設(shè)備概覽”窗口，進(jìn)行IO配置，從右側(cè)“硬件目錄”中拖入4個(gè)通用模塊到“設(shè)備概覽”區(qū)，依次進(jìn)行DI、AI、DO、AO配置。DI地址為2-4，長(zhǎng)度為3；AI地址為256-319，長(zhǎng)度為32；DO地址為6-9，長(zhǎng)度為4；DI地址為272-285，長(zhǎng)度為7；其中，DI配置過(guò)程如圖所示：

52：

53PM125配置完成的整體效果圖如圖所示：54通訊程序編寫(xiě)在Main[OB1]中編寫(xiě)如下三段程序。其中，程序段1和程序段3實(shí)現(xiàn)IO數(shù)據(jù)傳輸，IB2暫存入MB12，再將MB12中的值傳遞給QB6；程序段2實(shí)現(xiàn)所要發(fā)送的字節(jié)數(shù)設(shè)置，將16賦值給QB7。如圖所示：55通訊測(cè)試在將程序下載到設(shè)備之前，請(qǐng)確認(rèn)計(jì)算機(jī)IP地址已改為“192.168.0.XXX”,子網(wǎng)掩碼為“255.255.255.0”；并在“控制面板”中的“設(shè)置PG/PC接口”已改為CP-TCPIP通訊方式，如圖所示：56將程序下載到設(shè)備，接口選擇根據(jù)實(shí)際網(wǎng)卡確定，隨著程序的下載，S7-1200CPU的地址也會(huì)隨之改變成軟件中所組態(tài)的地址。如圖所示：57

將E-WT軟件打開(kāi)，新建恒速變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，進(jìn)行DP通訊配置，完成后點(diǎn)擊外控，運(yùn)行即可。在STEP7畫(huà)面，點(diǎn)擊“啟用/停止監(jiān)視”按鈕，若通訊成功，寄存器和IO點(diǎn)上有數(shù)據(jù)流通過(guò)，效果如圖所示：58風(fēng)電機(jī)組及控制系統(tǒng)59內(nèi)容基礎(chǔ)導(dǎo)論E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制60E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制●系統(tǒng)環(huán)境的熟悉及硬件組態(tài)●Step7與WinCC界面的數(shù)據(jù)傳輸●利用WinCC編寫(xiě)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制流程●E-WT與PLC的硬件連接及控制器硬件組態(tài)●風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒速變槳功率控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控61偏航及偏航系統(tǒng)的工作原理●偏航主要有兩個(gè)功能：一是使風(fēng)輪跟蹤變化穩(wěn)定的風(fēng)向，通過(guò)控制風(fēng)輪的迎風(fēng)面始終與風(fēng)向垂直實(shí)現(xiàn)最大限度捕獲風(fēng)能；二是當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于偏航作用，機(jī)艙內(nèi)引出的電纜發(fā)生纏繞時(shí)，自動(dòng)解除纏繞?！耧L(fēng)力發(fā)電機(jī)組無(wú)論處于運(yùn)行狀態(tài)還是待機(jī)狀態(tài)（風(fēng)速>4m/s），均要求能主動(dòng)對(duì)風(fēng)。偏航系統(tǒng)是一隨動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)向與風(fēng)輪軸線偏離一個(gè)角度時(shí)，控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的確認(rèn)后，會(huì)控制偏航電動(dòng)機(jī)將風(fēng)輪調(diào)整到與風(fēng)向一致的方位。偏航控制系統(tǒng)框圖如下圖所示：62偏航系統(tǒng)框圖63●就偏航控制本身而言，對(duì)響應(yīng)速度和控制精度并沒(méi)有要求，但在對(duì)風(fēng)過(guò)程中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是作為一個(gè)整體轉(zhuǎn)動(dòng)的，具有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從穩(wěn)定性考慮，需要設(shè)置足夠的阻尼?！裨陲L(fēng)輪前部或機(jī)艙一側(cè)，裝有風(fēng)向儀（風(fēng)標(biāo)），當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的航向（風(fēng)輪主軸的方向）與風(fēng)標(biāo)指向偏離時(shí)，控制器開(kāi)始計(jì)時(shí)。偏航時(shí)間達(dá)到一定值時(shí)，即認(rèn)為風(fēng)向已改變，控制器發(fā)出向左或向右調(diào)向的指令，直到偏差消除?！裼卸喾N方式可以監(jiān)視電纜纏繞情況，除了在控制軟件上編入調(diào)向計(jì)數(shù)程序外，還可在電纜處直接安裝傳感器，最簡(jiǎn)單的傳感器是一個(gè)行程開(kāi)關(guān)，將其觸點(diǎn)與電纜束連接，當(dāng)電纜束隨機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)到一定程度即拉動(dòng)開(kāi)關(guān)。

64掌握風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制過(guò)程●偏航控制主要分為手動(dòng)偏航和自動(dòng)偏航?！袷謩?dòng)偏航是指人為的對(duì)風(fēng)機(jī)偏航方向進(jìn)行控制，通過(guò)更改左右偏航的設(shè)定值即可，請(qǐng)注意在給偏航信號(hào)置1后，要及時(shí)復(fù)位，否則容易造成左右偏航信號(hào)同時(shí)為1導(dǎo)致偏航控制紊亂；●自動(dòng)偏航主要是通過(guò)計(jì)算風(fēng)向角與偏航角的差值大小來(lái)區(qū)分如何快速解纜、快速對(duì)風(fēng)，這就需要對(duì)整個(gè)風(fēng)機(jī)的偏航控制要有一個(gè)較深的理解。●風(fēng)機(jī)的偏航流程圖如圖所示：

6566偏航控制的程序設(shè)計(jì)根據(jù)上面的流程圖，編寫(xiě)偏航控制程序。本示例程序用SCL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)偏航與自動(dòng)偏航。手動(dòng)偏航時(shí)通過(guò)人為給出偏航信號(hào)，使風(fēng)機(jī)按照預(yù)想的方向進(jìn)行偏航；自動(dòng)偏航時(shí)通過(guò)測(cè)試風(fēng)速和風(fēng)向，通過(guò)判定風(fēng)速的大小是否達(dá)到最小風(fēng)速的要求來(lái)決定是否偏航，通過(guò)計(jì)算風(fēng)向角與偏航角的差值來(lái)決定偏航的方式。各接口設(shè)定如圖所示：67偏航程序功能塊端口設(shè)置68示例代碼69示例代碼70示例代碼71示例代碼72編譯調(diào)用后的功能塊73調(diào)用后，應(yīng)在OB100中對(duì)以下三個(gè)位號(hào)賦初值，如圖74風(fēng)電機(jī)組及控制系統(tǒng)75內(nèi)容基礎(chǔ)導(dǎo)論E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制76E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制●系統(tǒng)環(huán)境的熟悉及硬件組態(tài)●Step7與WinCC界面的數(shù)據(jù)傳輸●利用WinCC編寫(xiě)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制流程●E-WT與PLC的硬件連接及控制器硬件組態(tài)●風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒速變槳功率控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控77恒速變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)的工作原理變距風(fēng)輪的槳葉在靜止時(shí)，槳距角為90°，這時(shí)氣流對(duì)槳葉不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，整個(gè)槳葉實(shí)際上是一塊阻尼板。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到啟動(dòng)風(fēng)速時(shí)，槳葉向0°方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到氣流對(duì)槳葉產(chǎn)生一定的攻角，風(fēng)輪開(kāi)始啟動(dòng)。在發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)以前，變槳距系統(tǒng)的槳距角給定值由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)控制。轉(zhuǎn)速控制器按照發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，相應(yīng)改變槳距角設(shè)定值的大小。變槳距系統(tǒng)根據(jù)給定的槳距角參考值，調(diào)整槳距角，進(jìn)行所謂的速度控制。其控制系統(tǒng)框圖如圖所示，轉(zhuǎn)速控制的給定值是恒定的，即同步轉(zhuǎn)速。7879風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)控制程序●完成啟動(dòng)邏輯●完成并網(wǎng)前的槳距角控制●初始化設(shè)置

80啟動(dòng)控制邏輯部分的梯形圖程序啟動(dòng)過(guò)程中，首先判定風(fēng)速是否達(dá)到最低啟動(dòng)風(fēng)速要求（4m/s），若沒(méi)達(dá)到，則不啟動(dòng)；若達(dá)到，則啟動(dòng)，松開(kāi)機(jī)械剎車且啟用自動(dòng)偏航，并及時(shí)復(fù)位啟動(dòng)信號(hào)，如圖所示。818283若10s內(nèi)機(jī)械剎車故障，則啟用安全停車（后續(xù)實(shí)驗(yàn)中將會(huì)實(shí)現(xiàn)），如圖所示：84對(duì)風(fēng)完成，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)一定轉(zhuǎn)速后，如350r/min，手動(dòng)調(diào)節(jié)槳距角到0°，如圖所示：85當(dāng)槳距角小于1°且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1500r/min左右時(shí)，進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，將控制器方式設(shè)置為自動(dòng)，并將相關(guān)信號(hào)復(fù)位，如圖所示8687若并網(wǎng)故障，則啟用安全停車，如圖所示：88并網(wǎng)之前的槳距角梯形圖控制程序若并網(wǎng)故障，則啟用安全停車，如圖所示：89在“對(duì)風(fēng)”（風(fēng)機(jī)正向迎風(fēng)）結(jié)束后設(shè)定PID控制器手動(dòng)輸出值為30°，如圖所示：90再將手動(dòng)輸出值經(jīng)FC106轉(zhuǎn)換，輸出控制槳距角，如圖所示：919293風(fēng)機(jī)并網(wǎng)后再次確認(rèn)PID控制器設(shè)定為自動(dòng)模式，如圖所示94初始化設(shè)置在OB100中進(jìn)行信號(hào)初始化設(shè)置，它是在OB1運(yùn)行之前預(yù)先給某些信號(hào)賦初值。程序如圖所示9596此外，還應(yīng)將在偏航實(shí)驗(yàn)中的偏航方式初始化更改為手動(dòng)，如圖所示：97主程序調(diào)用通過(guò)在主程序中給定啟動(dòng)信號(hào)，實(shí)行對(duì)啟動(dòng)程序的調(diào)用，如圖所示：98其他上述程序中FB2的功能是求平均值函數(shù)，程序如圖所示：99100上述程序中用到的延時(shí)計(jì)時(shí)器為IEC_TIMER類型，設(shè)定方法為在“添加新塊”中選擇“數(shù)據(jù)塊”，按圖設(shè)置即可。101風(fēng)電機(jī)組及控制系統(tǒng)102內(nèi)容基礎(chǔ)導(dǎo)論E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制103E-WT風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制●系統(tǒng)環(huán)境的熟悉及硬件組態(tài)●Step7與WinCC界面的數(shù)據(jù)傳輸●利用WinCC編寫(xiě)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制流程●E-WT與PLC的硬件連接及控制器硬件組態(tài)●風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒速變槳功率控制●風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控104風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的工作原理風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過(guò)槳距角控制來(lái)提高風(fēng)電機(jī)組效率和消除因空氣密度變化產(chǎn)生的最大穩(wěn)態(tài)功率變化。通過(guò)改變槳距角從而改變風(fēng)速在葉片上的行程，也就是使葉片對(duì)風(fēng)或側(cè)風(fēng)。從空氣動(dòng)力學(xué)角度考慮，當(dāng)風(fēng)速過(guò)高時(shí)，只有通過(guò)調(diào)整槳葉槳距，改變氣流對(duì)葉片的攻角，從而改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獲得的空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，才能使功率輸出保持穩(wěn)定。變槳距控制主要是通過(guò)改變翼型迎角變化，使翼型升力變化來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。變槳距控制多用于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。采用全槳變距的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并網(wǎng)后可對(duì)功率進(jìn)行控制，使風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)性能和功率輸出特性都有顯著改善。功率調(diào)節(jié)的好壞，與葉片變距速度有關(guān)。105程序編寫(xiě)及下載示例程序采用“帶有調(diào)節(jié)功能的通用PID控制器PID_Compact”，PID_Compact功能塊提供了一種可在自動(dòng)和手動(dòng)模式下進(jìn)行調(diào)節(jié)的PID控制器。實(shí)驗(yàn)五中已經(jīng)介紹了PID的調(diào)用和組態(tài)，但是如果想要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，還需