1、監(jiān)測(cè)與控制復(fù)習(xí),風(fēng)能與動(dòng)力工程 鄧英,1,2,總體安全策略,3,4,TMC324點(diǎn)輸入； 6路高速計(jì)數(shù)； 8溫度輸入，6電流輸入；16路數(shù)字輸出；6路可控硅輸出，4-20ma模擬信號(hào)輸出can接口，RS485，RS232，USB接口,5,檢測(cè)與控制 系統(tǒng)的最小 單元的實(shí)際 接線(xiàn)原理圖 問(wèn)題：如何接線(xiàn)，怎樣應(yīng)用,6,低電壓穿越能力 LVRT capability,Voltage dip caused by grid fault,WT must not trip,WT may trip,第五部分 風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展對(duì)風(fēng)電機(jī)組的要求 電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)的要求、有功和無(wú)功的控制要求,7,一、偏航手動(dòng)電路設(shè)計(jì)注

2、意事項(xiàng)1、A、B、C 三相電路的相電壓是多少？2、我們?cè)O(shè)計(jì)的手操電路電壓等級(jí)為220v、110v、24v，通常根據(jù)系統(tǒng)的電源配置等級(jí)來(lái)選去。3、要保證設(shè)計(jì)的電路最簡(jiǎn)、最安全、最合理。,作業(yè)1、設(shè)計(jì)一個(gè)偏航控制的手操電路？,8,1.5兆瓦偏航電路,作業(yè)2、根據(jù)上面設(shè)計(jì)的偏航控制的手操電路，說(shuō)明實(shí)際線(xiàn)路控制的可編程邏輯？,9,正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),熔焊,2、正-反-停（雙重互瑣）,10,二、安全鏈電路設(shè)計(jì)的原則1、要有報(bào)警指示，每個(gè)安全元素要有說(shuō)明2、要能夠執(zhí)行安全操作3、要有邏輯控制作用和安全等級(jí),作業(yè)3、根據(jù)安全鏈控制原理，設(shè)計(jì)一個(gè)變槳機(jī)構(gòu)的安全鏈電路？,11,2.1.3（安全）系統(tǒng)定義,由于控制系統(tǒng)失

3、效或內(nèi)部及外部損傷或當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)不能正常工作時(shí)，安全系統(tǒng)引起安全鏈動(dòng)作。,安全系統(tǒng)在下情況引起安全鏈動(dòng)作 超速 發(fā)電機(jī)超載或出現(xiàn)故障 振動(dòng)超限 電網(wǎng)失電、負(fù)載丟失風(fēng)機(jī)出現(xiàn)的關(guān)機(jī)故障 電纜線(xiàn)非正常纏繞,12,2.1.4 控制和保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)系,通常能在系統(tǒng)內(nèi)電源或無(wú)安全壽命零部件單獨(dú)失效或故障情況 下，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)。,安全鏈,作業(yè)4、簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)系？,安全系統(tǒng),13,三、雙饋式變速恒頻發(fā)電原理1、異步電機(jī)超同步、亞同步的工作原理2、交流異步電機(jī)發(fā)電和電動(dòng)磁電-轉(zhuǎn)換原理3、并網(wǎng)條件、方式及其控制原理4、系統(tǒng)的開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)和安全停機(jī)方式。,作業(yè)5、回答雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)方式

4、和并網(wǎng)條件？,14,四、風(fēng)電機(jī)組的變速控制原理1、額定轉(zhuǎn)速以下的功率優(yōu)化控制（雙饋和永磁） 2、控制方式以轉(zhuǎn)速為控制目標(biāo)，調(diào)節(jié)輸出 轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)速自動(dòng)跟蹤最佳所對(duì)應(yīng)的N。3、在額定風(fēng)速附近的控制，為防止超速， 用變槳控制，犧牲了效率，獲得了安全。 4、根據(jù)左下角圖，討論不同區(qū)間轉(zhuǎn)速控制,15,發(fā)電動(dòng)態(tài)特性,當(dāng)系統(tǒng)加入控制力TF后，其動(dòng)態(tài)特性方程改變?yōu)?(1-4) 假定控制力TF 是以比例加積分的方式作用在旋轉(zhuǎn)軸上的，即： (1-5) 這時(shí)，微分方程可以寫(xiě)成 (1-6) 其中阻尼系數(shù)從B增加到(Bk2)，剛性系數(shù)從K 增加到(K+k1)。,作業(yè)6、根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電原理，討論P(yáng)I控制器的作用？,1

5、6,五、控制計(jì)算方法,T=Kopt2,17,六、速度優(yōu)化控制：1、利用恒最優(yōu)尖速比確定轉(zhuǎn)速優(yōu)化范圍，盡量使風(fēng)速的范圍往大調(diào)整，使之功率優(yōu)化得到更多的效率。2、轉(zhuǎn)速上限一定比尖速比=8.0的功率系數(shù)失速點(diǎn)轉(zhuǎn)速低3、功率系數(shù)失速點(diǎn)轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速區(qū)間為恒轉(zhuǎn)矩變速控制區(qū)間。,=r/V,18,計(jì)算舉例,由表6-2可知葉輪半徑R=38.5m，表6-6可知齒輪箱速比G=104，采用查表法得，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以最佳CP運(yùn)行的范圍為12501650r/min，機(jī)組運(yùn)行范圍為12001800r/min。結(jié)合式6-43、式6-44和式6-45可以得出以下結(jié)果，見(jiàn)表6-18（空氣密度取標(biāo)準(zhǔn)空氣密度1.225kg/m3

6、）。,19,七、矢量控制,并網(wǎng)條件 并網(wǎng)控制：定子磁場(chǎng)定向，定子空載并網(wǎng),得到定子的勵(lì)磁電壓,20,八、變速恒頻發(fā)電的矢量控制,21,計(jì)算題：1、假設(shè)小齒輪與限位凸輪齒輪比100：1 驅(qū)動(dòng)小齒輪齒數(shù)10個(gè)，偏航軸承大齒輪128個(gè)， 問(wèn)3圈解纜，凸輪是多少度? =大齒輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)/凸輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)*每圈的度數(shù) 360*（128*3/100*10）=138.4度,22,2、機(jī)艙位置確定，計(jì)數(shù)器1從零位開(kāi)始逆時(shí)針計(jì)數(shù)正角度，計(jì)數(shù)器2也從零位開(kāi)始順時(shí)針計(jì)數(shù)，得正角度，如果大齒圈128個(gè)齒，問(wèn)計(jì)數(shù)器多大數(shù)字溢出清零？如果計(jì)數(shù)器1數(shù)字為+80，計(jì)數(shù)器2為-48，問(wèn)機(jī)艙位置各是多少度？ =每個(gè)齒代表的度數(shù)*計(jì)數(shù)值 360/128*80=225度,23,防雷設(shè)計(jì)與區(qū)間劃分,24,變距驅(qū)動(dòng)軟啟動(dòng)電路,作業(yè)7、如圖所示：用文字說(shuō)明變距控制在兩種不同狀態(tài)下，星形和角形開(kāi)關(guān)的動(dòng)作情況。 1）停機(jī)快速開(kāi)關(guān)槳 2）正?？刂崎_(kāi)關(guān)槳 3）一旦交流電源供電中斷，系統(tǒng)如何供電實(shí)現(xiàn)關(guān)槳。,25,按SB2KM、KM-Y通電，Y起動(dòng)；,按SB3KM-Y斷電KM-通電，運(yùn)行。,Y 起動(dòng)控制電路（按鈕控制）,2