NORGREN VMS-2110-24風電控制系統包括現場風力發電機組控制單元、高速環型冗余光纖以太網、遠程上位機操作員站等部分。現場風力發電機組控制單元是每臺風機控制的核心,實現機組的參數監視、自動發電控制和設備保護等功能;每臺風力發電機組配有就地HMI人機接口以實現就地操作、調試和維護機組;高速環型冗余光纖以太網是系統的數據高速公路,將機組的實時數據送至上位機界面;上位機操作員站是風電廠的運行監視核心,并具備完善的機組狀態監視、參數報警,實時/歷史數據的記錄顯示等功能,操作員在控制室內實現對風場所有機組的運行監視及操作。
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風力發電機組控制單元(WPCU)是每臺風機的控制核心,分散布置在機組的塔筒和機艙內。由于風電機組現場運行環境惡劣,對控制系統的可靠性要求非常高,而風電控制系統是專門針對大型風電場的運行需求而設計,應具有極高的環境適應性和抗電磁干擾等能力,其系統結構如下:
風電控制系統的現場控制站包括:塔座主控制器機柜、機艙控制站機柜、變槳距系統、變流器系統、現場觸摸屏站、以太網交換機、現場總線通訊網絡、UPS電源、緊急停機后備系統等。 風電控制系統的網絡結構如圖1所示:
1、塔座控制站
塔座控制站即主控制器機柜是風電機組設備控制的核心,主要包括控制器、I/O模件等。 控制器硬件采用32位處理器,系統軟件采用強實時性的操作系統,運行機組的各類復雜主控邏輯通過現場總線與機艙控制器機柜、變槳距系統、變流器系統進行實時通訊,以使機組運行在狀態。
控制器的組態采用功能豐富、界面友好的組態軟件,采用符合IEC61131-3標準的組態方式,包括:功能圖(FBD)、指令表(LD)、順序功能塊(SFC)、梯形圖、結構化文本等組態方式。
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