風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運行規(guī)程(同步直驅(qū)-金風(fēng)部分)適用范圍本規(guī)程適用于中國水電顧問集團(tuán)風(fēng)電張北有限公司金風(fēng)（同步直驅(qū)類）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運行管理及相關(guān)方面工作。引用標(biāo)準(zhǔn)DL/T6661999——1999風(fēng)力發(fā)電廠運行規(guī)程國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（電氣部分）國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（線路部分）金風(fēng)廠家隨機(jī)技術(shù)資料風(fēng)機(jī)參數(shù)3.1基本參數(shù)機(jī)型：金風(fēng)82/1500輪轂中心高度：70m額定功率：1500kW額定電壓：620V頻率：50Hz功率因數(shù)：感性0.95-容性0.99可調(diào)切入風(fēng)速：3.0m/s切出風(fēng)速：22m/s（10min平均值）額定風(fēng)速：10.3m/s生存風(fēng)速：52.5m/s葉輪轉(zhuǎn)速范圍：9～17.3rpm葉輪額定轉(zhuǎn)速：17.3rpm運行溫度：-30℃～+40℃生存溫度：-40℃～+50℃3.2葉輪直徑：82.84m掃風(fēng)面積：5375㎡葉片材料：玻璃纖維增強(qiáng)樹脂材料長度：40.3m3.3發(fā)電機(jī)制造廠家：金風(fēng)科技額定功率：1500kW額定電壓：620V發(fā)電機(jī)類型：交流永磁同步發(fā)電機(jī)額定電流（相）：660A防護(hù)等級：IP23潤滑方式：潤滑脂/自動潤滑潤滑脂型號：SKFLGEP2額定轉(zhuǎn)速：17.3極數(shù)：88極絕緣等級：F3.4變流器（全功率變換）功率變換元件：IGBT視在功率：1579kVA額定輸出電壓：620V額定輸出電流：1397A輸出頻率范圍：50±0.4Hz防護(hù)等級：IP54功率元件調(diào)制方式：SPWM變流器控制類型：數(shù)字矢量控制3.5制動系統(tǒng)剎車系統(tǒng)：3只葉片變槳空氣制動鎖定系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)液壓制動器3.6偏航系統(tǒng)類型：電機(jī)驅(qū)動/四級行星齒減速控制：PLC控制主動偏航對風(fēng)偏航速度：0.43°/s(13分鐘/圈)偏航軸承：外齒圈四點接觸球軸承潤滑方式：自動加注潤滑脂3.7重量機(jī)艙：11800kg風(fēng)輪（含葉片）：33200kg葉片（每片）：6307kg發(fā)電機(jī)：43800kg塔架：114830kg4風(fēng)機(jī)運行說明4.1風(fēng)機(jī)的基本狀態(tài)，風(fēng)機(jī)主要有如下幾種狀態(tài)：a．初始化b．待機(jī)c．啟動d．增速e．并網(wǎng)f．停機(jī)、緊急停機(jī)，PLC重新啟動時，運行系統(tǒng)從初始化開始進(jìn)行系統(tǒng)檢查，如有故障，進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)，如無故障，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。，葉片在順槳位置，葉輪自由空轉(zhuǎn)。，風(fēng)機(jī)無故障，葉輪處于可運轉(zhuǎn)狀態(tài)。操作啟動按鈕后，葉片被調(diào)整到預(yù)設(shè)的55度角，如此時風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到1轉(zhuǎn)/分并持續(xù)45s，變槳系統(tǒng)將使葉片繼續(xù)變槳到一設(shè)定的角度，使葉輪到底轉(zhuǎn)速增加，進(jìn)入增速狀態(tài)。，葉輪的轉(zhuǎn)速不斷增加，達(dá)到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速（10.2轉(zhuǎn)/秒）時，風(fēng)機(jī)進(jìn)入并網(wǎng)狀態(tài)，開始發(fā)電運行。，通過調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出、葉片槳距角和變槳系統(tǒng)，控制系統(tǒng)使風(fēng)機(jī)保持在較優(yōu)的運行狀態(tài)，以下情況發(fā)生時，發(fā)電運行狀態(tài)發(fā)生改變，進(jìn)入其它狀態(tài)：a.風(fēng)速過高或過低，進(jìn)入待機(jī)或停機(jī)；b.發(fā)生故障，進(jìn)入停機(jī)或緊急停機(jī)；c.運行人員手動停機(jī)，進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。，風(fēng)機(jī)根據(jù)不同的情況選擇不同的停機(jī)方式，停機(jī)時葉片被調(diào)整到順槳的位置，葉輪降速，葉輪轉(zhuǎn)速降到4.5r/min時，變流器脫網(wǎng)，風(fēng)機(jī)進(jìn)入“停機(jī)”狀態(tài)。，停機(jī)使風(fēng)機(jī)進(jìn)入安全運行狀態(tài)，通過安全系統(tǒng)，葉輪的轉(zhuǎn)速能很快地降低。當(dāng)停機(jī)過程結(jié)束后，風(fēng)機(jī)進(jìn)入“停機(jī)”狀態(tài)，只有將故障消除后，才能退出該狀態(tài)。4.2風(fēng)機(jī)整機(jī)基本說明，當(dāng)風(fēng)速超過額定值時，通過調(diào)整葉片的槳距角，使風(fēng)機(jī)的輸出功率限制在1500kw，從而防止發(fā)電機(jī)和變流系統(tǒng)過載。，葉輪直接與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的低頻交流電經(jīng)整流轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動直流電（AC-DC），輸出穩(wěn)定的直流電壓，再經(jīng)DC-AC逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電，最后經(jīng)變壓器輸入電網(wǎng)。，當(dāng)風(fēng)向變化時，偏航電機(jī)驅(qū)動機(jī)艙，使風(fēng)機(jī)準(zhǔn)確對風(fēng)，偏航系統(tǒng)在工作時帶有阻尼控制，使機(jī)組偏航旋轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。，為偏航剎車系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子剎車提供動力源。，降低葉輪轉(zhuǎn)速。，數(shù)據(jù)自動采集處理，自動運行并遠(yuǎn)程監(jiān)控。4.3風(fēng)機(jī)保護(hù)，主要有：a）風(fēng)機(jī)狀態(tài)；b）轉(zhuǎn)速；c）功率；d）溫度；e）塔架振動；f）風(fēng)速風(fēng)向；g）槳距角；h）機(jī)艙位置。，另外設(shè)有獨立運行控制系統(tǒng)的安全保護(hù)系統(tǒng)（安全鏈），其主要檢查參數(shù)：a）過速；b）振動開關(guān)；c）扭纜開關(guān)；d）急停開關(guān)；e）控制系統(tǒng)故障；f）變槳驅(qū)動。上述中的任何一個開關(guān)報告故障，安全鏈斷開，風(fēng)機(jī)立即緊急停機(jī)。參數(shù)數(shù)值單位延遲時間（s）低電壓保護(hù)0.9p.u.1高電壓保護(hù)1.1p.u.1低頻率保護(hù)48.5Hz0.1高頻率保護(hù)51.5Hz0.1過電流保護(hù)1500A1.5電流不平衡P*0.05+400（P為風(fēng)機(jī)實A1保護(hù)時有功）功率不平衡90kW10過功率保護(hù)1600kW3注：以上參數(shù)可根據(jù)電網(wǎng)公司要求做適當(dāng)修改。在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)運行過程中發(fā)生并網(wǎng)點短路，根據(jù)并網(wǎng)點電壓跌落情況可以將風(fēng)機(jī)的短路電流分為以下情況：①當(dāng)系統(tǒng)電壓跌落至額定電壓的20%以下時，即相電壓低于72V時，風(fēng)機(jī)在20ms內(nèi)從電網(wǎng)切除；②當(dāng)系統(tǒng)電壓跌落范圍在20%~90%之間時，風(fēng)機(jī)向系統(tǒng)提供最大恒定1600A短路電流，持續(xù)時間不超過625ms；如果電網(wǎng)電壓在3s內(nèi)恢復(fù)正常水平，風(fēng)機(jī)恢復(fù)正常發(fā)電，否則將退出運行。4.4風(fēng)機(jī)運行及控制a）當(dāng)風(fēng)速持續(xù)10min（可設(shè)置）超過3m/s，風(fēng)機(jī)將自動啟動。葉輪轉(zhuǎn)速大于8.5r/min（77/1500、82/1500）時并入電網(wǎng)；b）隨著風(fēng)速的增加，發(fā)電機(jī)的出力隨之增加，當(dāng)風(fēng)速大于11m/s時，達(dá)到額定出力，超出額定風(fēng)速機(jī)組進(jìn)行恒功率控制；c）當(dāng)風(fēng)速高于22m/s（82/1500）持續(xù)10min，將實現(xiàn)順槳正常停機(jī)（變槳系統(tǒng)控制葉片進(jìn)行順槳，轉(zhuǎn)速低于切入轉(zhuǎn)速時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組脫網(wǎng)）；d）當(dāng)風(fēng)速高于25m/s并持續(xù)10s，實現(xiàn)順槳正常停機(jī)；e）當(dāng)風(fēng)速高于29m/s并持續(xù)1s，實現(xiàn)順槳正常停機(jī)；f）當(dāng)遇到一般故障時，實現(xiàn)順槳正常停機(jī)。當(dāng)遇到特定故障時，實現(xiàn)緊急停機(jī)（葉片以7°/s的速度順槳）。風(fēng)機(jī)可遠(yuǎn)程控制，運行維護(hù)人員進(jìn)入風(fēng)機(jī)工作前必須掌握風(fēng)機(jī)的控制方式，以保證人身和設(shè)備安全。工作人員進(jìn)入風(fēng)機(jī)維護(hù)操作時，應(yīng)先使風(fēng)機(jī)處于維護(hù)狀態(tài)。具體步驟如下：先按下紅色按鈕“stop”停機(jī)鍵，如果藍(lán)色燈“ready”燈亮，則停機(jī)程序完成；然后將主控柜正面的“操作鑰匙”開關(guān)旋至“repair”位置，進(jìn)入維護(hù)狀態(tài)；當(dāng)維護(hù)完成后，先按下黑色“reset”復(fù)位鍵，然后按下“start”啟動鍵，啟動風(fēng)機(jī)，最后將“操作鑰匙”開關(guān)旋至“operation”運行位置，風(fēng)機(jī)進(jìn)入自動運行狀態(tài)。風(fēng)機(jī)自動運行時，也同時根據(jù)運行情況自動控制起停機(jī)，例如：a）風(fēng)速過高，伴隨強(qiáng)陣風(fēng)：風(fēng)機(jī)正常停機(jī)，10min后系統(tǒng)判斷是否重啟；b）零部件過熱：風(fēng)機(jī)正常停機(jī)，待溫度降低后自動重啟；環(huán)境溫度低于-30℃：風(fēng)機(jī)正常停機(jī)，溫度上升后自動重啟；d）液壓系統(tǒng)故障：正常停機(jī)，不自動重啟；e）理論和實際的功率曲線偏差過大：正常停機(jī)，不自動重啟；f）逆變系統(tǒng)故障：正常停機(jī)，不自動重啟；g）扭纜：正常停機(jī)，自動解纜后重啟；h）速度檢測故障：正常停機(jī)后，自動重啟；等遠(yuǎn)方監(jiān)控機(jī)控制時，只需雙擊該臺風(fēng)機(jī)的圖標(biāo)，進(jìn)入主顯菜單后，點擊風(fēng)機(jī)控制按鈕，輸入用戶和密碼后，即可進(jìn)入相應(yīng)權(quán)限的控制界面，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行起?？刂?。風(fēng)機(jī)可以通過控制葉片的槳距角來控制風(fēng)機(jī)吸收的風(fēng)能，從而達(dá)到控制風(fēng)機(jī)出力的目的，控制范圍從0~1500kW，使風(fēng)電場的整體出力可控。風(fēng)機(jī)采用全功率變流器，具備一定的無功功率調(diào)節(jié)能力，調(diào)節(jié)的響應(yīng)時間小于40ms，控制方式為：a）機(jī)組出廠的默認(rèn)的功率因數(shù)為1，即機(jī)組正常發(fā)電時，發(fā)電機(jī)出口無功功率為0，控制誤差小于30kVar；b）機(jī)組具備機(jī)端電壓控制模式，即機(jī)組自身有-500~200kVar的無功功率調(diào)節(jié)能力，該無功功率主要用于系統(tǒng)出現(xiàn)電壓波動時，進(jìn)行無功調(diào)節(jié)，以達(dá)到控制和穩(wěn)定機(jī)端電壓的目的。一般情況下，機(jī)組正常運行時，無功功率的控制調(diào)節(jié)范圍最好在±150kVar之間，以防止無功電流過大，增加變流器負(fù)荷，導(dǎo)致變流器維護(hù)成本增大。金風(fēng)風(fēng)機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)軟件是風(fēng)電廠人員監(jiān)測、控制風(fēng)機(jī)，獲取風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)的平臺。包括以下主要功能：監(jiān)測功能實時監(jiān)測風(fēng)機(jī)的運行狀態(tài)，包括：風(fēng)速、功率、葉輪轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電量、發(fā)電時間、外部功率、小風(fēng)停機(jī)時間、小風(fēng)故障時間、標(biāo)準(zhǔn)運行時間、總維護(hù)時間、偏航角、環(huán)境變量、風(fēng)向角、發(fā)電機(jī)溫度、總發(fā)電時間、總維護(hù)時間、無功電度+、總發(fā)電量、通電時間、總故障時間、無功電度-、消耗電量、風(fēng)可利用時間、待機(jī)時間、小風(fēng)停機(jī)時間、小風(fēng)故障時間、標(biāo)準(zhǔn)運行小時、機(jī)艙溫度、風(fēng)向角、偏航角度、相電壓、A相電流、B相電壓、B相電流、C相電壓、C相電流等狀態(tài)量。同時可以對全場進(jìn)行監(jiān)控，主頁面里可以直接顯示每臺風(fēng)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)（正常、風(fēng)機(jī)故障、通訊故障），每臺風(fēng)機(jī)的當(dāng)前數(shù)據(jù)（出力、風(fēng)速）。控制功能集中控制風(fēng)電廠所有風(fēng)機(jī)的開機(jī)、停機(jī)、復(fù)位、偏航。單獨控制某臺風(fēng)機(jī)的開機(jī)、停機(jī)、復(fù)位、偏航、功率等風(fēng)機(jī)相關(guān)操作。記錄存儲功能運行數(shù)據(jù)的存儲，包括：主要信息時間、風(fēng)機(jī)狀態(tài)、風(fēng)速、有功功率、電機(jī)發(fā)電量、電機(jī)發(fā)電量時間、葉輪轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、偏航角度、系統(tǒng)壓力、葉間壓力、風(fēng)向角、機(jī)艙溫度、A相電壓、B相電壓、C相電壓、A相電流、B相電流、C相電流。故障存儲，每次風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時，都會進(jìn)行記錄。記錄的內(nèi)容包括：故障發(fā)生時間，事件名稱，存儲方式以數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行存儲。以上數(shù)據(jù)可自動生成報表，具備打印功能，可以直接連接打印機(jī)打印出來。報警功能聲音報警：當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時，觸發(fā)聲音報警或語音報警，值班人員可根據(jù)報警聲得知現(xiàn)場風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，進(jìn)行及時處理。手機(jī)短信報警：通過配置短信模塊，當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時，可以通過相應(yīng)的短信發(fā)送，將故障信息發(fā)送到定制的手機(jī)上，此功能可在有移動信號的任何地域使用。權(quán)限設(shè)置（保護(hù)）功能系統(tǒng)采用了先進(jìn)、簡便的用戶組、用戶權(quán)限自定義功能完成系統(tǒng)功能的自定義與保護(hù)。用戶可根據(jù)不同的操作需要定義含有不同權(quán)限的用戶組后添加屬于此用戶組的用戶，系統(tǒng)會根據(jù)登陸用戶所含有的不同權(quán)限檢索相應(yīng)的功能。此功能類似與Windows操作系統(tǒng)中的用戶組與用戶的關(guān)系。操作簡便、擁有較強(qiáng)的系統(tǒng)保護(hù)功能。圖形繪制功能可以繪制每臺風(fēng)機(jī)的功率曲線、風(fēng)速趨勢圖、關(guān)系對比圖、風(fēng)玫瑰圖、風(fēng)速—時間曲線。數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出。同時在同一個坐標(biāo)系中，可以顯示該風(fēng)機(jī)的具體采集數(shù)據(jù)，便于對比。報表功能可以對單臺或分組風(fēng)機(jī)進(jìn)行分時段報表、日報表、月報表、年報表的統(tǒng)計。報表內(nèi)容包括：發(fā)電量、發(fā)電時間、維護(hù)時間、故障時間、可利用率、平均風(fēng)速、最大風(fēng)速、平均功率、最大功率、標(biāo)準(zhǔn)運行小時。打印功能可以將以下數(shù)據(jù)進(jìn)行打?。簹v史運行數(shù)據(jù)故障記錄風(fēng)機(jī)時段數(shù)據(jù)統(tǒng)計風(fēng)機(jī)日數(shù)據(jù)統(tǒng)計風(fēng)機(jī)月數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)日志、風(fēng)機(jī)控制命令日志功能系統(tǒng)日志記錄功能可以記錄用戶登錄以及具體的操作日志，便于管理人員查詢值班人員操作記錄。風(fēng)機(jī)控制命令日志功能可以查詢現(xiàn)場操作人員對風(fēng)機(jī)的控制、發(fā)送命令的具體操作記錄?？梢杂糜诟右?guī)范化的管理現(xiàn)場值班人員針對風(fēng)機(jī)的各項操作。在需要調(diào)整風(fēng)機(jī)內(nèi)部參數(shù)設(shè)置值時，可直接通過中央監(jiān)控系統(tǒng)軟件使用此功能進(jìn)行取值與設(shè)置操作，而無需在現(xiàn)場風(fēng)機(jī)內(nèi)部調(diào)整。5風(fēng)電場運行控制5.1風(fēng)電機(jī)組投入運行前應(yīng)具備的條件，風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)處于正常運行狀態(tài)。，且保護(hù)整定值均與批準(zhǔn)設(shè)定值相符。，所有為檢修而設(shè)立的安全措施應(yīng)已拆除,維修現(xiàn)場應(yīng)已清理。5.2風(fēng)電機(jī)組的啟動和停機(jī)，且處于自動狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到啟動風(fēng)速范圍時，風(fēng)電機(jī)組按計算機(jī)程序自動啟機(jī)并入電網(wǎng)。，且處于自動狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)速超出正常運行范圍時風(fēng)電機(jī)組按計算機(jī)程序自動與電網(wǎng)解列、停機(jī)。手動啟動和停機(jī)的四種操作方式：（1）主控室操作：（在條件允許時）在有調(diào)度命令或其他操作需要時，可在主控室操作計算機(jī)啟/停機(jī)。（2）就地操作：在檢修或維護(hù)時，斷開遙控操作開關(guān)，在風(fēng)電機(jī)組的控制盤上操作啟動或停機(jī)按鈕，就地操作完成后再合上遙控開關(guān)。（3）機(jī)艙上操作：在調(diào)試或維護(hù)風(fēng)機(jī)時可在機(jī)艙內(nèi)控制盤上操作啟動或停機(jī)。（4）遠(yuǎn)程操作：在有必要對風(fēng)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作且通信正常時可在遠(yuǎn)程終端操作啟/停機(jī)。5.3風(fēng)電場運行監(jiān)視，做好風(fēng)電場負(fù)荷預(yù)測和安全運行事故預(yù)想工作。，主要包括：狀態(tài)、溫度、風(fēng)速、功率、電壓、電流、頻率、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)速等參數(shù)。，分析各項參數(shù)變化情況，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)通過監(jiān)控計算機(jī)對該機(jī)組進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視，并根據(jù)情況作出相應(yīng)處理，同時在運行日志上進(jìn)行故障記錄與統(tǒng)計。，應(yīng)通過監(jiān)控計算機(jī)加強(qiáng)對風(fēng)電機(jī)組的運行情況的監(jiān)視。，接近運行下限值卻無法調(diào)整。，如暴風(fēng)、暴雨、大雪、冰雹等。，且風(fēng)況和運行不穩(wěn)定時。5.4風(fēng)電機(jī)組的運行調(diào)整5.4.1正常情況下風(fēng)電機(jī)組無需調(diào)整。5.4.2風(fēng)力較大，風(fēng)電機(jī)組輸出功率也隨之增加，滿負(fù)荷運行或接近滿負(fù)荷運行時，要加強(qiáng)監(jiān)視無功功率補償裝置，為了防止可能發(fā)生電壓崩潰，電壓急劇下降導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組大面積停機(jī)，此時應(yīng)采取緊急措施調(diào)整電壓，其調(diào)整手段如下：根據(jù)天氣情況和系統(tǒng)電壓情況調(diào)整主變壓器有載調(diào)壓開關(guān)。，負(fù)荷較大或接近滿負(fù)荷情況下，35kV電壓