東方風電：保障風機可靠性和安全性

2017-10-16 09:55:18 倍福　點擊量：評論 (0)

倍福CX9020 嵌入式控制器應用于在極端溫度條件下控制變槳系統東方電氣風電有限公司（DEW）總部位于四川省德陽市，是綠色能源、鐵路電氣化、環(huán)保技術及重工業(yè)領域的領導者。東方風電從2004 年起開始涉足風機制

倍福CX9020 嵌入式控制器應用于在極端溫度條件下控制變槳系統

東方電氣風電有限公司（DEW）總部位于四川省德陽市，是綠色能源、鐵路電氣化、環(huán)保技術及重工業(yè)領域的領導者。東方風電從2004 年起開始涉足風機制造，是國內綠色能源風景線的主創(chuàng)力量。自此以后，公司為國內外客戶交付了7000 多臺風電機組—直驅型和雙饋型風機— 公司借助倍福基于PC 的先進控制技術在風機變槳系統的成功應用，得以在國內外風電控制系統領域脫穎而出。

變槳系統對于控制和調節(jié)風力發(fā)電機組來說特別重要，因為它可以為風機的每個工作狀態(tài)設置最佳的風輪葉片槳距。在部分負載區(qū)域，即在風速小于額定風速時，可以在小范圍內非常精確地調整槳葉角，使風機以最佳的空氣動力學效率運行，即使在風力條件非常不穩(wěn)定的情況下。在風速高于額定風速時，可以將槳葉角的范圍調大一點，以保證風力發(fā)電機組的輸出功率最高，并且輸出在額定功率以內。在極端情況下，例如發(fā)生嚴重故障時，變槳系統將自動完成收槳動作，從而停止風機運行。變槳系統的可靠性直接關系整臺風電機組的安全性。變槳系統必須滿足高可用性和堅固耐用等要求，尤其是當風力發(fā)電機組在極端環(huán)境條件下運行時。

CX9020嵌入式控制器是變槳控制系統的核心

東方風電立足于超過 7000 臺風電機組的運行經驗，自主開發(fā)自己品牌的變槳系統。在經過仔細分析比較后，東方風電最終選用交流伺服驅動器和交流伺服電機方案。因為它們具有結構簡單、可靠耐用、成本低、維護方便等特點。東方風電自主開發(fā)的變槳系統的系統結構主要由三個相同的軸控單元構成：三個葉片軸的每個軸都有一個軸控制柜、一個后備電源柜、一個變槳電機、兩個槳葉冗余角度編碼器、兩個限位開關及其它附件。交流變槳系統的核心由一個控制三個軸單元的主控制單元構成。控制平臺選用的是插接有EtherCAT 端子模塊的 CX9020 嵌入式控制器，它們都由倍福提供。三個執(zhí)行單元的核心部件選用的是風電專用的伺服驅動器和伺服電機。此外，變槳系統采用冗余安全鏈設計，從根本上保證安全解決方案的優(yōu)化及可靠性。

CX9020 嵌入式控制器結構極為緊湊。同時，其工作溫度范圍在-25 至+60℃ 之間，可以滿足極其嚴苛的環(huán)境要求。控制系統上運行的是東方風電自主研發(fā)的程序，一方面用于實現葉片變槳距的控制和調節(jié)，另一方面用于實現對整個變槳系統實時狀態(tài)的監(jiān)控與故障碼管理。I/O系統采用的是倍福的EtherCAT 端子模塊，提供了更快速的響應、更便利的診斷及更加靈活的通訊接口。

同時變槳系統中使用 CANopen 從站端子模塊EL6751 實現變槳系統的主控制器 CX9020 與風機主控制器之間的通訊。中央控制器CX9020 和三個軸驅動器之間通過 EL6751 模塊實現CANopen 通訊連接。 CX9020集成的 RS485 接口用于監(jiān)控后備電源充電器的狀態(tài)信息。此外，在線訪問功能，例如用于在變槳系統出故障時進行軟件更新和故障分析，可以通過嵌入式控制器的網絡接口實現。

使用 TwinCAT 輕松編程

倍福的 TwinCAT 軟件作為一款通用的軟件開發(fā)環(huán)境和控制平臺，支持結構化文本（ST）和梯形圖（LD）等IEC61131-3語言及多種高級編程語言，從而可輕松完成編程過程。“在變槳系統開發(fā)期間，東方風電的工程師們在倍福中國風電工程師的協助下，大大縮短了整個軟件開發(fā)周期。”東方風電公司負責此項目的研發(fā)工程師李博評論道。全新一代的變槳系統彰顯了東方風電不斷追求技術創(chuàng)新的精神。李博堅信，東方風電和倍福中國還將展開全新的戰(zhàn)略合作，強強聯手，助力中國新能源產業(yè)的發(fā)展！

東方電氣公司為國內外客戶交付了 7000 多臺風電機組。公司借助倍福基于PC 的先進控制技術在風機變槳系統的成功應用，得以在國內外風電控制系統領域脫穎而出

原標題:保障風機可靠性和安全性