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高原山地风电机组变桨系统整体技术改造研究与应用

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成果主要完成人

张书晗、王怀辉、朱继新、赵 赫、陈 鑫、缪祥平、李茂福、崔庆欢

项目概况

原有高原山地风电机组运行时间较长,十几年运行后原变桨系统面临部件老化故障频发,为风电机组运行带来了较大安全隐患,同时增加维护成本,造成不必要的发电损失。同事由于市场的变化不可避免的造成了部分备件市场买不到;高频率的故障和长时间的停机造成风电场发电量的巨大损失。在此基础上,采取:(1)对发电机驱动系统进行更改,采用永磁同步变桨电机,有效提高其控制精度,效率更高,安全性更好;(2)限位开关由原有的两个改成一个,优化操控,降低操作繁杂度;(3)优化系统加热器、温控器控制逻辑,保障超级电容的稳定运行;(4)系统人机界面进行更新,可无需下载任何调试软件,做到设备调试,同时做到变桨PLC控制器程序包可本地离线下载;(5)新增通讯中转站,将原变桨系统中不同协议转换为本次方案使用协议,大幅度提升系统操作的便捷性,减少不必要的工作量。此次设计采用设备进一步推进国产化,便于设备后期维护及更换;(6)采用了更加可靠的三线制方案同时将超速模块串联接入安全链中,保证了即使在滑环或是在主控测发生EFC、安全链短接的极端情况下也能在变桨系统内部可靠的断开EFC,保证系统可靠完成顺桨动作,提高了系统的安全性;(7)变桨系统同时设计独立的叶轮转速监测装置,提升系统的安全性。通过此次改造优化,可进一步降低运维成本,提高设备可利用率,在设备选型上采用市场使用较广产品,为后期备件的更换提供便利。该变桨系统方案的实施,将有效推进设备国产化,保障设备变桨系统的安全高效运行,极大程度上降低风机变桨故障,故障的同时能够快速响应,对问题进行解决。显著提升设备发电量,减少不必要的发电损失,具有较好的推广性及社会效益。