نظام التحكم في توربينات الرياح
وصف موجز لنظام التحكم في طاقة الرياح
يشتمل نظام التحكم في طاقة الرياح على وحدة تحكم توربينات الرياح في الموقع ، وإيثرنت ألياف بصرية عالي السرعة من نوع الحلقة ، ومحطة مشغل كمبيوتر مضيف بعيد. وحدة التحكم في توربينات الرياح في الموقع هي جوهر كل تحكم في المروحة ، والذي يحقق وظائف مراقبة وحدة المعلمات ، التحكم التلقائي في توليد الطاقة وحماية المعدات ؛ كل توربين رياح مجهز بواجهة HMI بين الإنسان والآلة في الموقع لوحدة التشغيل والتشغيل والصيانة المحلية ؛ شبكة إيثرنت الألياف البصرية عالية السرعة من النوع الدائري هو الطريق السريع لبيانات النظام ، والذي يرسل البيانات في الوقت الحقيقي للوحدة إلى واجهة الكمبيوتر المضيف ؛ محطة المشغل الكمبيوتر المضيف هو جوهر مراقبة العملية من محطة طاقة الرياح ، ولديه رصد حالة وحدة كاملة ، إنذار المعلمة ، تسجيل البيانات في الوقت الحقيقي / التاريخية وغيرها من المهام ، ويدرك المشغل مراقبة التشغيل وتشغيل مجموعة الرياح العضوية مجموعة في غرفة التحكم.
وحدة التحكم في توربينات الرياح (WPCU) هي قلب التحكم لكل توربين رياح وتوزع في البرج والكنة من الوحدة. نظرًا لظروف التشغيل القاسية لتوربينات الرياح ، فإن متطلبات موثوقية نظام التحكم عالية جدًا ، وقد تم تصميم نظام التحكم في طاقة الرياح لتلبية متطلبات التشغيل لمزارع الرياح الكبيرة. يجب أن يكون لديها القدرة على التكيف البيئي عالية وقدرات التدخل لمكافحة الكهرومغناطيسية. هيكل النظام على النحو التالي:
تتضمن محطة التحكم الميدانية لنظام التحكم في طاقة الرياح: خزانة التحكم الرئيسية في البرج ، خزانة محطة التحكم في المقصورة ، نظام الملعب ، نظام المحول ، محطة لمس الشاشة في الموقع ، محول Ethernet ، شبكة اتصال fieldbus ، مصدر طاقة UPS ، نظام إيقاف التشغيل الاحتياطي في حالات الطوارئ انتظر. يظهر هيكل الشبكة لنظام التحكم في طاقة الرياح في الشكل 1:
1. محطة التحكم في البرج
إن محطة التحكم في البرج ، أي خزانة التحكم الرئيسية هي قلب التحكم في معدات توربينات الرياح ، بما في ذلك وحدات التحكم ، وحدات الإدخال / الإخراج ، وهكذا. يستخدم جهاز التحكم معالج 32 بت ، ويستخدم برنامج النظام نظام تشغيل قوي في الوقت الحقيقي. تتواصل الأنواع المختلفة من منطق التحكم الرئيسي المعقد لوحدة التشغيل مع خزانة تحكم الكابينة ، ونظام الملعب ، ونظام المحول من خلال ناقل المجال. من أجل جعل الوحدة تعمل في أفضل حالاتها.
يعتمد تكوين وحدة التحكم على وظيفة تكوين ذات وظائف غنية وواجهة سهلة ، ويعتمد طريقة التكوين المطابقة لمعيار IEC61131-3 ، بما في ذلك: رسم تخطيطي للوظائف (FBD) ، قائمة تعليمات (LD) ، كتلة وظيفة تسلسلية (SFC) ، الرسم البياني سلم. والنص المنظم وطرق التكوين الأخرى.
2. محطة التحكم في غرفة المحرك
تجمع محطة التحكم في المقصورة الإشارات مثل درجة الحرارة والضغط والسرعة والمعايير البيئية التي يتم قياسها من خلال وحدة الاستشعار ، وتتصل بمحطة التحكم الرئيسية للوحدة من خلال ناقل المجال ، وتتحكم وحدة التحكم الرئيسية في الحامل من خلال الكابينة لتحقيق الوظائف من ياو والكابلات تفكيك الوحدة. كما أنه يتحكم في مختلف المحركات المساعدة ومضخات النفط والمراوح في غرفة المحرك لجعل الوحدة تعمل في أفضل حالاتها.
3 ، نظام الملعب
تستخدم توربينات الرياح على نطاق واسع من طراز MW عادة أنظمة الهيدروليك أو أنظمة الكتل الكهربائية. يتم التحكم في نظام الملعب من خلال جهاز التحكم الأمامي إلى محرك التروس لشفرات المروحة الثلاثة. هو وحدة تنفيذ وحدة التحكم الرئيسية. يتواصل مع وحدة التحكم الرئيسية باستخدام CANOPEN لضبط الملعب من ثلاث شفرات للعمل على النحو الأمثل. الحالة. يحتوي نظام الملعب على نظام طاقة احتياطي وحماية سلسلة الأمان لضمان إيقاف الطوارئ في الحالات الحرجة.
4 ، نظام محول
تستخدم توربينات الرياح على نطاق واسع حاليًا محولات عالية الطاقة لتحقيق تحويل توليد الطاقة. يتواصل نظام المحول مع وحدة التحكم الرئيسية من خلال fieldbus لتعديل السرعة والقوة النشطة والقوة التفاعلية للوحدة.
5 ، ومحطة شاشة تعمل باللمس الموقع
محطة شاشة اللمس في الموقع هي محطة التشغيل المحلية لرصد الوحدة ، والتي تحقق إعداد المعلمات المحلية ، وتصحيح المعدات ووظائف صيانة التوربينات الهوائية. وهي محطة مشغل الكمبيوتر المضيف في الموقع لنظام التحكم في الوحدة.
6 ، تبديل إيثرنت (HUB)
يستخدم النظام محولات إيثرنت صناعية لتوصيل وحدة التحكم لوحدة واحدة ، وشاشة لمس الحقل ، وشبكة مركز التحكم عن بعد. يتم توصيل الخزانة الموجودة في الموقع بواسطة كبل مشترك مزدوج ملتوي ، ويتم توصيل الكمبيوتر العلوي لغرفة التحكم عن بعد بكابل بصري.
7 ، شبكة الاتصالات في الموقع
تشتمل وحدة التحكم الرئيسية على أنواع مختلفة من واجهات ناقلات المجال مثل CANOPEN و PROFIBUS و MODBUS و Ethernet وغيرها ، والتي يمكن تهيئتها وفقًا للاحتياجات الفعلية للمشروع.
8 ، UPS امدادات الطاقة
يتم استخدام مصدر طاقة UPS لضمان توفير الطاقة في نظام التحكم في الوحدة ونظام الحماية الحرج ووحدة التنفيذ ذات الصلة في حالة انقطاع الطاقة الخارجي.
9. النسخ الاحتياطي نظام سلسلة السلامة الحرجة
إن نظام سلسلة الأمان الحرجة الاحتياطي مستقل عن مقاييس حماية الأجهزة في نظام الكمبيوتر ، وحتى إذا كان نظام التحكم غير طبيعي ، فإنه لن يؤثر على التشغيل العادي لسلسلة الأمان. وسلسلة السلامة هي دائرة طوارئ تربط بين الأعطال غير الطبيعية التي قد تسبب أضرارًا مميتة لتوربينات الرياح. عندما يتم تنشيط سلسلة السلامة ، فإنه سيؤدي إلى إيقاف الطوارئ وسيتم فصل الوحدة عن الشبكة لضمان سلامة الوحدة إلى أقصى درجة ممكنة.
