明陽電氣集團公司采用了Aerodyn Energiesysteme
GmbH成熟的設計方案,這是一家總部位于德國倫茨堡的工程咨詢公司,自二十世紀八十年代起就專注于風力發(fā)電機組的研發(fā)工作,而德國倍福供應自動化控制系統(tǒng)。“基本設計已經過驗證,多年來,已在市場上獲得成功應用。”倍福德國總部的項目經理兼風電部門經理Robert?Müller?在談及明陽系統(tǒng)的基本方案時如此說道。風力發(fā)電機組額定功率為1.5MW,輪轂高度和風輪直徑為80米。明陽可提供適用于強風、微風及寒冷氣候條件下的不同機組。整個機組為變槳、變速、雙饋感應發(fā)電機組。所有這些功能都已在風電行業(yè)為人熟知并且通過市場驗證。
盡管如此,這仍是個富有雄心的計劃:控制系統(tǒng)的開發(fā)于2006年深秋著手進行,僅在一年之后,樣機即告建造完畢,并于2007年10月投入運行。
適用于極端工況的控制方案
風力發(fā)電領域中的自動化組件所針對的特殊工況與其它行業(yè)應用領域都不相同,需要專門的自動化知識:惡劣且多變的環(huán)境溫度及天氣情況(如風速和風向)必須得到控制,以便讓系統(tǒng)能夠滿足嚴格的電氣質量要求。相對于其它省份來說,位于華南的湛江風質量較高且穩(wěn)定,但同時也常年受到臺風威脅。在施工期間已經經歷過兩次臺風。風力發(fā)電機組必須能夠應對50m/s(180km/h)以上的風速及強降雨。南海正好位于北緯20度,比中歐地區(qū)的氣候還要極端。
“必須改造控制系統(tǒng),以適應極端的工況條件。”風電專家RobertMüller如是說,“系統(tǒng)必須能夠非常快速地作出響應,在設計緊急系統(tǒng)時,必須考慮到冗余,而且安裝必須滿足嚴格的安全標準。”自動化系統(tǒng)自動響應環(huán)境參數的變更。運行狀態(tài)可本地監(jiān)控,也可通過遠程數據通訊進行遠程監(jiān)控。采集的數據被存儲用于歷史故障分析,例如,對系統(tǒng)通訊中斷進行分析。
基于PC的控制平臺為未來的發(fā)展提供開放性塔筒中的控制系統(tǒng)為一臺裝有TwinCAT自動化軟件的?CX1020嵌入式PC。模塊化的CX系統(tǒng)除標配標準接口(USB、DVI和?EthernetTCP/IP)以外,還選配一個CAN總線接口,用于與變頻器的通訊。其它連接傳感器和執(zhí)行器的I/O站點則通過高速EtherCAT總線系統(tǒng)進行通訊。獨立的變槳系統(tǒng)則通過PROFIBUS主站總線模塊集成到EtherCATI/O系統(tǒng)中。