Elektrisches Steuerungssystem für Windkraftanlagen

Elektrisches Steuerungssystem für Windkraftanlagen: Das elektrische Steuerungssystem von Windkraftanlagen ist hauptsächlich in fünf Teile unterteilt: Stromversorgungssystem, Steuerungssystem mit variabler Geschwindigkeit und konstanter Frequenz, Giersteuerungssystem, Pitch-Steuerungssystem und Hauptsteuerungssystem. Stromversorgung der Windkraftanlage: Der Generator und der Konverter sind 690-V-Wechselstromquellen, die über einen Kastentransformator verstärkt und an das Windparknetz angeschlossen werden. Regelsystem mit variabler Geschwindigkeit und konstanter Frequenz 1. Generator: Ein Ventilator wandelt rotierende mechanische Energie in elektrische Energie um. Es gibt zwei Arten von Windkraftanlagen: doppelt gespeiste Asynchrongeneratoren und Permanentmagnetgeneratoren. Ein doppelt gespeister Asynchrongenerator bezieht sich auf einen Konverter (Frequenzumrichter), der die dreiphasigen Stator- und Rotorwicklungen mit einer unabhängigen dreiphasigen symmetrischen Stromquelle verbindet, die Statorwicklung direkt mit dem Stromnetz verbindet und die Frequenz, Amplitude, und Phase der Rotorwicklung entsprechend den Anforderungen. Der Wechselrichter ist über einen Gleichstromzwischenkreis und einen Wechselrichter mit dem Stromnetz verbunden. Er steuert den Motor, um den Stromerzeugungsstatus sowohl bei untersynchronen als auch bei supersynchronen Geschwindigkeiten aufrechtzuerhalten, und passt die Generatorgeschwindigkeit an Änderungen der Windgeschwindigkeit für den Energieaustausch an. Die Permanentmagnet-Generatortechnologie hat sich erst seit Kurzem zu einem neuen Liebling in der Windkraftbranche entwickelt. In der Vergangenheit nutzten die weltweit führenden Windkraftanlagenhersteller nur die Technologie der doppelt gespeisten Asynchrongeneratoren, inzwischen sind sie dazu übergegangen, Permanentmagnetgeneratoren einzusetzen. Darüber hinaus haben mehrere unabhängige Studien von Branchenexperten gezeigt, dass Permanentmagnetgeneratoren die bevorzugte Technologie für die Zukunft sind. 2. Konverter: Der Wechselrichter ist ein wichtiger Bestandteil von Windkraftanlagen, der ständig wechselnde Windenergie in Wechselstrom mit konstanter Frequenz und Spannung umwandelt und in das Stromnetz einspeist und so einen stabilen und zuverlässigen Netzanschlussbetrieb von Windkraftanlagen gewährleistet. Aufgrund der Form der Generatoren werden Umrichter in doppelt gespeiste Umrichter und Vollstromrichter unterteilt. Der doppelt gespeiste Umrichter wird bei doppelt gespeisten Asynchrongeneratoren eingesetzt, während der Vollleistungsumrichter bei Permanentmagnetgeneratoren zum Einsatz kommt. Aufgrund der rasanten Entwicklung des Marktes für Windkraftanlagen sind Windkraftkonverter rasant gewachsen. Im Jahr 2009 erreichte es rund 3,45 Milliarden Yuan und im Jahr 2010 überstieg es 4 Milliarden Yuan. Derzeit sind die Konverterunternehmen, die große inländische Windturbinenhersteller beliefern, hauptsächlich internationale Unternehmen, und inländische Windturbinenkonverter befinden sich noch im kleinen Anwendungsstadium in Windparks. Die Konverter von Huarui werden hauptsächlich von amerikanischen Supraleitern gekauft und in den letzten Jahren haben sie auch unabhängig unterstützende Konverter entwickelt und produziert. Jinfeng hat mehrere Zulieferer, darunter Switch, ABB und Converteam, und wird derzeit unabhängig von Jinfeng Science and Technology Innovation entwickelt und unterstützt; Dongfang Electric setzt ABB- und Converteam-Konverter ein, und Chengdu Fute unterstützt sie ebenfalls. Dongfang Electric Automation und Dongfang Hitachi entwickeln und produzieren außerdem Konverterunterstützungssysteme; Andere Unternehmen nutzen häufig Windkraftanlagen von ABB und Converteam. Emerson wird aufgrund seines relativ späten Einstiegs in die Windkraftbranche voraussichtlich einen jährlichen Anwendungsumfang von rund 100 Millionen haben. Gierkontrollsystem: Das Gierkontrollsystem wird von einer Windfahne gesteuert, um die Windkraftanlage an der Windrichtung auszurichten. Die Kabine dreht sich relativ zum Turm durch einen elektrischen Antrieb, der am Hauptrahmen befestigt ist und auf einen großen Zahnkranz wirkt, der über ein Stirnradgetriebe mit dem Turm verbunden ist. Die Steuermethode verwendet einen Frequenzumrichter zum Antrieb von vier Motoren mit variabler Frequenz und Steuerung im offenen Regelkreis. Das Kabinenpositionserkennungsgerät ist ein Inkrementalgeber, der die aktuelle Position der Kabine erkennen kann. Durch den Vergleich des Windrichtungssignals mit dem Windrichtungserkennungsgerät wird eine genaue Windrichtungssteuerung des Giersystems erreicht. Injektionssystem: Nachdem die Windkraftanlage an das Netz angeschlossen ist, passt das Steuerungssystem die Ausgangsleistung an, indem es den Blattwinkel über den Pitch-Einstellmechanismus entsprechend den Änderungen der Windgeschwindigkeit anpasst und so die Windenergie effektiver nutzt. Unterhalb der Nennwindgeschwindigkeit, wenn der Blattanstellwinkel nahe Null Grad liegt, kann dies als gleichwertig mit einer Windkraftanlage mit fester Steigung angesehen werden, und die Ausgangsleistung des Generators ändert sich mit der Windgeschwindigkeit. Wenn die Windgeschwindigkeit die Nennwindgeschwindigkeit überschreitet, spielt der variable Pitch-Mechanismus eine Rolle bei der Anpassung des Anstellwinkels der Rotorblätter, um sicherzustellen, dass die Ausgangsleistung des Generators innerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Das Pitch-Steuerungssystem ist ein wichtiger Bestandteil von Windkraftanlagen. Seine Hauptfunktion besteht darin, durch Steuerung des Blatt-Pitch-Winkels eine maximale Windenergiegewinnung und einen Betrieb mit konstanter Geschwindigkeit zu erreichen. Das Pitch-Kontrollsystem ist auch das Hauptbremssystem von Windkraftanlagen, und das elektrische Pitch-Kontrollsystem ermöglicht es jedem Rotorblatt, seinen Winkel unabhängig einzustellen. Normalerweise besteht ein komplettes AC- oder DC-Pitchsystem hauptsächlich aus drei Elektromotoren (einschließlich Bremsen, Encodern, Temperatursensoren, Kühlventilatoren usw.), drei Wellensteuerschränken mit Treibern und drei Notstromschränken sowie zugehörigen Kabeln und Stecker. Alle diese Komponenten sind in der Radnabe verbaut. SSB-Pitch-Treiber Helishi-Variable-Pitch-Treiber Das integrierte Design des Hollysys LK820 Pitch-Treibers treibt nicht nur Servomotoren für die Blattverstellung an, sondern integriert auch SPS-Steuerungsfunktionen, die die Temperaturregelung, das Lesen von Sensorsignalen, den Betrieb der Sicherheitskette usw. im Pitch vervollständigen können Schachtschrank. Hauptsteuersystem: Das Hauptsteuersystem ist das Gehirn des Ventilators und steuert alle Komponenten des Ventilators so, dass sie koordiniert arbeiten. Das Hauptsteuerungssystem ist in einen Turmsockel-Schaltschrank und einen Maschinenraum-Schaltschrank unterteilt, die über einen Feldbus miteinander kommunizieren. Das Hauptsteuerungssystem ist das Zentralnervensystem moderner Windkraftanlagen. Das Hauptsteuerungssystem für Windenergie kann das System basierend auf Windgeschwindigkeit und -richtung steuern, mit stabiler Spannung und Frequenz arbeiten, sich automatisch mit dem Netz verbinden und trennen und die Betriebstemperatur des Getriebes und des Generators sowie den Öldruck der Hydraulik überwachen System, alarmiert bei Unregelmäßigkeiten und schaltet sich bei Bedarf automatisch ab. Gewährleisten Sie den sicheren und zuverlässigen Betrieb von Windkraftanlagen, erreichen Sie die maximale Auslastung und Energieumwandlungsrate des natürlichen Windes und versorgen Sie das Stromnetz mit guter elektrischer Energie. Im Allgemeinen werden PAC und SPS als Hauptsteuerungen dieses Steuerungssystems verwendet. Durch die Erfassung von Netzparametern, Windverhältnissen und Temperaturparametern vor Ort wird die Windkraftanlage mit dem Netz verbunden bzw. vom Netz getrennt. Gleichzeitig werden Gier-, Nick- und andere Aktionen entsprechend den Windbedingungen ausgeführt, um die Steuerung zu optimieren und die Betriebseffizienz und Stromerzeugungsqualität der Windkraftanlage zu verbessern. Zu den Steuerungen gehören hauptsächlich Produkte von Unternehmen wie Bachmann, Beckhoff, ABB, Mita usw. Die Hauptsteuerungssysteme werden meist von Windkraftanlagenfabriken in kompletten Sätzen entworfen, während kleine Windkraftanlagenfabriken von inländischen professionellen Unternehmen wie integriert werden Konowei, Chengdu Fute, Tianjin Ruineng, Dongfang Electric Automation, Shanghai Haide usw. Schränke: Ermöglichen die Überwachung verschiedener Parameter: Windgeschwindigkeit, Richtung, Turmvibrationsfrequenz, Spindeldrehzahl, Getriebetemperatur, Generatortemperatur, Schmieröltemperatur und Kabinentemperatur ; Implementieren Sie Anweisungen für verschiedene Steuerfunktionen. Im Einzelnen umfasst es folgende Funktionen: Steuerung der Heizung in der Kabine zum Heizen, Befeuchten des Getriebes und Bereitstellen der Beleuchtung; Stellen Sie eine Kommunikation zwischen dem unteren Turmschrank und dem Pitch-System her. Versorgen Sie das Pitch-System mit Strom