風力發電機組控制系統

　　（3）氣象系統
　　氣象系統為智能氣象測量儀器，通過RS485口和控制器進行通訊，將機艙外的氣象參數采集至控制系統。根據環境溫度控制氣象測量系統的加熱器以防止結冰。
　　閃光障礙燈控制，每個葉片的末端安裝閃光障礙燈，在夜晚點亮。
　　機艙風扇控制機艙內環境溫度。
　　（4）電動變槳距系統
　　變槳距系統包括每個葉片上的電機、驅動器、以及主控制PLC等部件，該PLC通過CAN總線和機組的主控系統通訊，是風電控制系統中槳距調節控制單元，變槳距系統有后備DO順槳控制接口。槳距系統的主要功能如下： 緊急剎車順槳 系統控制，在緊急情況下，實現風機順槳控制。 通過CAN通訊接口和主控制器通訊，接受主控指令，槳距系統調節槳葉的節角距至預定位置。 槳距系統和主控制器的通訊內容包括：
　　槳葉A位置反饋
　　槳葉B位置反饋
　　槳葉C位置反饋
　　槳葉節距給定指令
　　槳距系統綜合故障狀態
　　葉片在順槳狀態
　　順槳命令
　　（5）增速齒輪箱系統
　　齒輪箱系統用于將風輪轉速增速至雙饋發電機的正常轉速運行范圍內，需監視和控制齒輪油泵、齒輪油冷卻器、加熱器、潤滑油泵等等。
　　當齒輪油壓力低于設定值時，起動齒輪油泵；當壓力高于設定值時，停止齒輪油泵。當壓力越限后，發出警報，并執行停機程序。
　　齒輪油冷卻器/加熱器控制齒輪油溫度：當溫度低于設定值時，起動加熱器，當溫度高于設定值時停止加熱器；當溫度高于某設定值時，起動齒輪油冷卻器，當溫度降低到設定值時停止齒輪油冷卻器。
　　潤滑油泵控制，當潤滑油壓低于設定值時，起動潤滑油泵，當油壓高于某設定值時，停止潤滑油泵。
　　（6）偏航系統控制
　　根據當前的機艙角度和測量的低頻平均風向信號值，以及機組當前的運行狀態、負荷信號，調節CW（順時針）和CCW（逆時針）電機，實現自動對風、電纜解纜控制。
　　自動對風：當機組處于運行狀態或待機狀態時，根據機艙角度和測量風向的偏差值調節CW、CCW電機，實現自動對風。（以設定的偏航轉速進行偏航，同時需要對偏航電機的運行狀態進行檢測）
　　自動解纜控制：當機組處于暫停狀態時，如機艙向某個方向扭轉大于720度時，啟動自動解纜程序，或者機組在運行狀態時，如果扭轉大于1024度時，實現解纜程序。
　　（7）大功率變流器通訊
　　主控制器通過CANOPEN通訊總線和變流器通訊，變流器實現并網/脫網控制、發電機轉速調節、有功功率控制、無功功率控制：
　　并網和脫網：變流器系統根據主控的指令，通過對發電機轉子勵磁，將發電機定子輸出電能控制至同頻、同相、同幅，再驅動定子出口接觸器合閘，實現并網；當機組的發電功率小于某值持續幾秒后或風機或電網出現運行故障時，變流器驅動發電機定子出口接觸器分閘，實現機組的脫網。
　　發電機轉速調節：機組并網后在額定負荷以下階段運行時，通過控制發電機轉速實現機組在最佳λ曲線運行，通過將風輪機當做風速儀測量實時轉距值，調節機組至最佳狀態運行。
　　功率控制：當機組進入恒定功率區后，通過和變頻器的通訊指令，維持機組輸出而定的功率。
　　無功功率控制：通過和變頻器的通訊指令，實現無功功率控制或功率因數的調節。
　　8）安全鏈回路
　　安全鏈回路獨立于主控系統，并行執行緊急停機邏輯，所有相關的驅動回路有后備電池供電，保證系統在緊急狀態可靠執行。
　　三 目前技術狀態及對策
　　目前我廠已擁有發電機技術，變流系統正在研發中，已在2010年初完成，其它技術尚處于空白之中，為快速進入市場考慮，應采取兩條腿走路的方案，即自主研發和技術引進。目前擁有此項技術的國內廠家有南京科遠自動化集團股份有限公司等廠家，北京景新也擁有此項技術，并在1MW機組上試運行。
　　自主研發方面，鑒于風電控制系統的復雜性，需與有實力的高校發合，研發中需設立多個分項目，因為該項目包含計算機硬件、電力電子、軟件、通迅等項技術，按功能也是分散在風電機組各處。
　　四 結束語
　　目前風力發電的主要方向：
　　1陸地風力發電機組采用１．５／２Ｍ雙饋異步發電機組。
　　2、離岸風力發電機組采用４／５Ｍ永磁同步全饋發電機組。
　　3、建設大型或者超大型的風力電場（有上百臺風力機組組成）。
　　4、風力機組控制系統具有防電壓穿透功能。
　　5、風力發電機組在在線發電時可調節功率因數，在不發電時也可以調節功率因數，進行無功補償，凈化電網。