风电机组监测与控制Word下载.docx

1、学生姓名：组 员：* 设计周数：2周 成 绩：日期：2015年 1月9日一、课程设计的目的与要求本课程设计是在风能与动力工程专业课风电机组检测与控制以及进行风力发电机组模拟监测与控制的基础上进行的。主要目的是：1、加强同学们对风电机组监测与控制的各个环节的认识，设计并制作风电机组控制手动操作模型，并进行模拟实验，模拟风电机组启动、停机、并网、变桨、偏航、故障停机等运行状态。2、理解PLC编程的梯形图的含义，并学会使用PLC与仪器箱的电子元件器件完成风电机组自动运行模拟仿真实验。3、培养同学们的动手能力与排查错误的能力。二、课程设计内容（1）风力发电机组运行的监测与控制系统不仅监视电网、风况和机

2、组的运行参数，保证机组在参数正常的情况下运行，在发生故障时能够脱网停机，以确保运行的安全性和可靠性，并根据风速与风向的变化，对机组进行优化控制以保证机组稳定高效运行。6个安全链条件无故障时，且满足安全链电路连上时，启动灯亮，在此基础上，按下开机、松闸、开桨进行外接风机运行；在风力发电机组运行过程，可以通过风速调节控制其转速；当安全链有故障或启动条件不满足时急停灯亮，停止运行。风机停后不能进行偏航操作。（2）手动电路1、安全链电路实验根据实验要求确定安全元素是否激励，若无动作，按钮处于闭合状态，将继电器接入电路中，接入电源，继电器灯亮，急停灯灭；反之，若有任一安全元素激励，安全链无法闭合，急停灯

3、亮。2、开桨电路实验确定风电机组启动条件、实验条件全部满足，将5、6接线柱分别串开桨电路中，按开机键，对应指示灯亮，使开桨电机激励做开桨运动，实验毕应按复位键使其回到原来状态。3、并网发电实验当安全链闭合，运行参数在工作范围之内，且系统无报警故障，在机组开桨的条件下，接入风机模型串入并网电路中，按并网按钮，风机开始旋转，通过调节电位器可实现变转速运行。4、关桨电路实验根据实验要求确认机组已发生故障或者参数越限，将端子7、8、9、10串联接入关桨驱动电路，风机关桨。三、课程设计原理风力发电机组的监测与控制系统是综合性控制系统。它不仅要监视电网、风况和机组的运行参数，在各种正常或故障情况下脱网停机

4、，以确保运行的安全性与可靠性，还要根据风速与风向的变化，对机组进行优化控制，以保证机组稳定、高效地运行。将6个安全链条件串联接入到继电器的A13和A14两个端口中，通过安全链的通、断能够控制与继电器A1、A9串联的急停灯熄灭、亮起。串联接入到继电器的A13和A14连个端口中的6个安全链条件无故障时，电源灯要亮，PLC能控制输出；任一个安全链条件有故障时（开关断开），则电源灯不亮，PLC则不能控制输出。在6个安全链条件无故障时，且满足6个启动条件（闭合时满足）、6个故障报警中无任一故障（断开时无故障）时，启动灯亮。这时可以进行下一步操作使发电机转。当任一启动条件不满足，或者至少有一处故障报警时，

5、启动灯灭。在启动灯亮的情况下，按下开机、松闸、开桨、并网开关后，风力发电机运行，能够正常转动。风力发电机运行时，可以通过调节发电机调速旋钮控制发力发电机的风轮转速。风力发电机运行时，可以进行偏航调节：按下顺时针偏航开关，偏航电机顺时针转动；按下逆时针偏航开关，偏航电机逆时针转动。当安全链有故障或启动条件不满足或有故障报警时，风力发电机停止运行，且不能进行偏航操作。由于开桨、关桨、复位这三个开关不是点触式开关，故每次操作要按两次，并且进行开桨、关桨操作后要按下复位键才能继续进行后续操作。四、课程设计具体内容4.1 PLC 定义闸位X02偏航X03叶片位置X01液压准备X05变流器X06润滑准备X

6、04电气保护X21变桨系统X23偏航系统X20液压系统X22发电机X25复位X10开机X17并网X0关桨X14开桨X16顺时针X11逆时针X17Y01启动灯Y02并网 Y03开桨Y04关桨4.2 启动就绪操作步骤：（1）6个启动条件开关闭合，安全链6个开关闭合，对应PLC上定义X01、X02、X03、X04、X05、X06。（2）将任意数量的启动条件开关断开，对应PLC上定义的Y01灭。4.3 电动机正反转（1）顺时针按钮闭合，逆时针按钮断开，电机正转。（2）逆时针按钮闭合，顺时针按钮断开，电机反转。4.4 复位令电机停止转动，复位成功。4.5并网（1）观察启动灯亮，电源灯亮，急停灯不亮。（2）偏航系统,电气保护,液压系统,变桨距系统,变流器,发电机灯不亮。（3）合上并网开关，并网成功。完整梯形图：五、 输入、输出电路图5.1 启动条件X1 X2 X6 X3 X5 X45.2 输入X11 X7 X16 X14 X21 X35.3 输出 Y1 Y4 Y3 Y25.4继电器四、演示效果图启动条件满足，启动灯亮安全链断开，急停灯亮 风机变速运行后部接线图五、实验心得总结