基于欧姆龙PL的风电机组变桨距系统

　　在变桨距控制系统中，高风速段的变桨距调节功率是非常重要的部分，若退桨速度过慢则会出现过功率或过电流现象，甚至会烧毁发电机;若桨距调节速度过快，不但会出现过调节现象，使输出功率波动较大，而且会缩短变桨缸和变桨轴承的使用寿命。会影响发电机的输出功率，使发电量降低。在本系统中在过功率退桨和欠功率进桨时采用不同的变桨速度。退桨速度较进桨速度大，这样可以防止在大的阵风时出现发电机功率过高现象。

　　图6为变桨距功率调节部分的梯形图程序。100.08是启动功率调节命令，当满足功率调节条件时，继电器100.08由0变为1;D2100存放的是发动机额度功率与实际功率的偏差，当偏差ΔP满足-10kW<ΔP<10kW时将0赋给D2100;60.07为1时即功率偏差为负值，D2100中的功率偏差按一定比例进行缩放，并通过LMT指令限位输出到比例阀，输出的最小值对应-4.1V电压;若继电器60.07为0，即功率偏差为正值，将D2100的值通过SCL3指令按比例系数缩放，并通过LMT指令输出到比例阀，输出的电压最大值为1.8V。

图6 变桨距功率调节程序

4 结束语

　　采用OMRON公司的CJ1M系列PLC作为大型风力发电机变桨距系统的控制器，已经在广东南澳岛的国外某知名风电公司型变桨距风力机上作了实验。在现场的实验记录表明，采用这种PLC控制系统可以使风力机安全运行，在出现停机故障时可以迅速顺桨停机;运行时满足功率最优的原则，在额定风速之下时桨距角保持在3°不变，在高风速时能够根据输出功率调整桨距角的位置，使输出功率维持在550kW左右，在高风速阵风时，功率波动不超过额定功率的10%，满足设计要求。由于变桨距系统中采用了PLC作为控制器，使得该系统仅用简单的软件程序就完成了复杂的逻辑控制，而且抗干扰能力强，性能可靠。

参考文献

　　[1] 叶杭冶.风力发电机组的控制技术.北京：机械工业出版社，2002

　　[2] Horiuchi, N.; Kawahito, T. Torque and power limitations of variable speed wind turbines using pitch control and generator power control[C]. Power Engineering Society Summer Meeting, 2001. IEEE , 2001, 1: 638 – 643

　　[3] 李 强，姚兴佳，陈 雷.兆瓦级风电机组变桨距机构分析.沈阳工业大学学报,2004（2）:146-148.

　　[4] 王树强,刘绍杰.兆瓦级风力发电机液压变桨距系统设计及建模.沈阳工业学院学报,2004（1）:32-35.

　　[5] Senjyu, T.; Sakamoto, R.; Urasaki, N.; Funabashi, T. Output power leveling of wind turbine Generator for all operating regions by pitch angle control [J]. Energy Conversion, IEEE Transactions 2006（21） : 467 – 475

　　[6] 祁文钊,霍罡.CS/CJ系列PLC应用基础及案例.北京：机械工业出版社,2006

上一页  [1] [2] 

本文关键字：欧姆龙  电工文摘，电工技术 - 电工文摘