信号均为触点信号 ,分布范围较广 ,距离长。空间有较强的电磁场。
电机转速
转速范围 500~1750 r/ min。根据现场空间布置 ,可采用霍尔元件将转速信号转换为窄脉冲。脉冲频率范围为 60~ 200 Hz。通常工作在120 Hz以上。
叶片转速
转速范围 10~ 30 r/ min。根据现场空间布置 ,可采用霍尔元件将转速信号转换为窄脉冲。脉冲频率范围为 7~20Hz。通常工作在 10 Hz以上。
风速
风速通过安装在机舱外的光电数字式风速仪测得。风速仪送出的信号为频率值。风速瞬时波动频繁 ,数值连续。查表逐段线性 ,将频率转换为风速。
4.安全系统的结构原理
4.1. 安全系统在风力发电机组组运行中的地位
安全生产是我国风电场管理的一项基本原则。而风电场则主要是由风力发电机组组成,所以风力发电机组组的运行安全是风电场以至电力行业的大事,造成电力生产的不安全,将直接影响国民经济的发展和社会的正常生活秩序。特别是在社会和电气化设施不断向高消费型发展的时代,停电或用电质量低下,造成生产产品质量下降,甚至会造成社会不安。 控制系统是风力发电机组组核心部件,是风力发电机组组安全运行根本保证,所以为了提高风力发电机组组的运行安全性,必须从控制系统的安全性和可靠性设计开始,根据风力发电机组控制系统的发电、输电、运行控制等不同环节的特点,在设备从安装到运行的全部过程中,切实把好安全质量关,不断寻找提高风力发电机组安全可靠性的途径和方法。 风力发电机组的安全生产是一项安全系统工程,而控制系统是风力发电机组的重要组成部分,它的安全系统构成整个安全系统的一部分,需要以系统论,信息论,控制论为基础,研究人、设备的生产管理,研究事故、预防事故的一门科学。从系统的观点,纵向从设计、制造、安装、试验、运行、检修进行全面分析,横向从元器件购买,工艺、规程、标准、组织和管理等全面分析最后进行全面综合评价。目的使风力发电系统各不安全因素减到最小,达到最佳安全状态生产。
4.2. 机组控制装置的安全系统组成
(一)系统组成如图
图15 控制装置的安全系统组成
4.3. 机组控制运行安全保护系统
(1). 大风保护安全系统 机组设计有切入风速Vg,停机风速Vt,一般取10分钟25m/s的风速为停机风速;由于此时风的能量很大,系统必须采取保护措施,在停机前对失速型风机,风轮叶片自动降低风能的捕获,风力发电机组组的功率输出仍然保持在额定功率左右,而对于变浆距风机必须调节叶变距角,实现功率输出的调节,限制最大功率的输出,保证发电机运行安全。当大风停机时,机组必须按照安全程序停机。停机后,风力发电机组组必须90°对风控制。 (2). 参数越限保护 风力发电机组组运行中,有许多参数需要监控,不同机组运行的现场,规定越限参数值不同,温度参数由计算机采样值和实际工况计算确定上下限控制,压力参数的极限,采用压力继电器,根据工况要求,确定和调整越限设定值,继电器输入触点开关信号给计算机系统,控制系统自动辨别处理。电压和电流参数由电量传感器转换送入计算机控制系统,根据工况要求和安全技术要求确定越限电流电压控制的参数。