TRICONEX PLC 3504E 返回列表頁

TRICONEX PLC 3504E需要改造的風機介紹

該風機為變速恒頻風電機組，三葉片、迎風、水平軸向的風機，葉輪的直徑為 70.5 米。風機的葉輪和機艙安裝在圓錐筒狀的塔架頂部，輪轂中心距地面的高度為 64.78 米。風機采用主動偏航控制（使風機按照風向調整轉向），主動變槳矩控制（用來調節風機葉輪轉速）和發電機/功率電子變換系統（用來產生標準 50Hz 690V 的電能）。^[1]

控制系統采用某品牌 PLC，配置如圖2-1所示，包括塔底柜和機艙柜。

由于該型號風機使用過程中故障率高，并且存在元器件損壞后，需要購買國外整機廠商的配件，或請原廠家人員進行維修，配件價格與維護費用高昂，原因在于用戶無控制系統核心程序，不知道配件配置，只能用的配件，自己無法選擇與維護，故風場用戶需要改造該型號風機，使其具有自主程序，便于工藝研究與維護。

TRICONEX PLC 3504E控制系統LK PLC配置

和利時主控系統采用風電控制器作為主控制器。由CPU模塊、I/O模塊、CANopen主站模塊、電量采集模塊、通信模塊、計數模塊、電源模塊、背板和HMI等組成，以滿足風力發電機的控制要求^[2]。

主控制柜，安裝于風電機組塔筒底部，與機艙柜通過現場總線進行通訊；與遠程監控系統和人機界面通過工業以太網進行通訊，對風電機組整體運行進行控制和監視；并發送指令到偏航系統、變槳系統以及變流控制系統。如圖3-1所示。

機艙站，采用遠程I/O方式，設置成控制分站。用于采集電網電量信息，記錄風向、風速、發電機轉速及溫度等數據，控制偏航、扭攬。機艙站通過光纖介質與塔底主控站進行通訊。

人機界面，安裝于風電機組塔底和機艙，通過工業以太網與主控制器通訊；用于完成系統運行狀態控制和顯示、風電機組參數設置、故障記錄的查詢等工作。通過設置用戶訪問權限，保證風電機組操作的安全可靠。

TRICONEX PLC 3504E系統，安裝在中控室，便于遠程操作控制風機，包括完成系統運行狀態控制和顯示、風電機組參數設置、歷史數據的查詢和統計、故障記錄的查詢等工作。通過設置用戶訪問權限，保證風電機組操作的安全可靠。

圖3-1 和利時LK PLC配置圖

TRICONEX PLC 3504E控制系統軟件組成

       風機控制系統由圖4-1所示幾部分組成：

圖4-1 和利時LK PLC控制系統組成

風機控制系統使用的通訊協議如下所列:

(1)與變流器通訊，采用CANopen通訊協議；

(2)與變槳系統通訊，采用CANopen通訊協議；

(3)塔底與機艙通訊，采用Profibus-DP通訊協議；

(4)與電能表通訊，采用MODBUS RTU通訊協議；

(5)與HMI通訊，采用MODBUS TCP通訊協議；

(6)與SCADA通訊，采用OPC通訊協議；

5      結論

    風機使用TRICONEX PLC 3504EPLC改造后，根據現場維護數據分析，風機報故障次數和其他風機相比少，正常情況下發電量和周邊風機相當（考慮風機位置不同，導致風速大小不同），功率曲線如圖5-1所示，功率曲線與風機設計標準吻合。

圖5-1 和利時LK PLC控制系統2012年3月與4月功率曲線

由于使用自產PLC及控制程序，可根據風機運行情況調整程序或參數，使風機運行達到*，滿足用戶使用要求；同時可自由選擇風機中使用的各種設備，如風速風向儀、風扇、加熱器、測頻模塊等，這在之前從國外整機引進中是不可能的，只能由國外廠家。

使用LK PLC改造的風力發電機組在現場工作正常，發電量與附近風力發電機組相當，功率曲線與風力發電機組設計要求基本吻合。

現場風機運行數據驗證了和利時LK PLC滿足風力發電機組的控制要求。

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