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风电控制系统开发平台利器

2012-07-21 11:48
华静一
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  今天,风力发电技术的市场正在迅猛增长,而对于控制器的需求也具有极大的潜力,然而,控制系统硬件及应用软件包均来自欧洲制造商的授权,而国内目前尚未有成熟的可用于大型风力发电机组的控制器设计,而风力发电与普通的机械设备在控制器的设计上有非常大的不同,其控制算法复杂,需要强大的处理能力和算法设计能力,另一方面,它需要更可靠的设计,而如何去实现这些复杂的要求,B&R,作为自动化领域技术的倡导者提供了一个卓越的整机控制的完整系统平台。

  平台之利——风电机组控制全流程平台

  所谓“工欲善其事,必先利其器”,要开发自主知识产权的控制系统,开发平台的选择至关重要,提供持续的创新设计和高度的集成能力,是一个必不可少的评估条件,这涉及到了实时的硬件性能需求,算法设计能力,建模和仿真分析,Safety技术、Motion、总线技术、传感器技术,风电场SCADA系统,作为全球自动化技术领导者的B&R,提供了风力发电机组控制系统设计所需的这一切软硬件平台。

  (1)整机控制

  风力发电机组的控制分为三个单元,在塔基的主控单元,机舱里的逻辑控制单元以及安装在HUB里的变桨伺服系统,分别介绍如下:

  ●C算法设计的PCC:不仅仅是满足实时性的要求,PCC内嵌入了AutomationRuntime

  的实时操作系统,它是一个多任务的定性系统设计,满足了风力发电对于控制的实时性平台要求,并且,C高级语言的支持使得它具备了应对风力发电所需的复杂算法设计能力,算法设计的复杂性由传统的强于Logic的PLC来实现不可想象。

  ●Safety技术:风力发电机组在恶劣环境(如风速超速)、紧急停车等状态下需要启动

  Safety运行来对保护机组、叶片等机械件的安全。满足SIL3的Safety技术在这里并非仅仅指的是SafetyLogic,SafetyMotion和PowerlinkSafety也提供了针对运动控制和通信总线的安全设计,使得Iogic、Motion和总线进行整体的安全集成,这是一个目前为止最为完整和彻底的整机安全方案。

  ●支持滑环的POWERLINK:由于变桨伺服系统的安装是位于HUB里的,那么必然造成

  电缆的扭曲和绞绕,那么高速的总线也可以被滑环进行数据的可靠传输,POWERLINK提供了高速的伺服之间的同步叶片调整,和在升速、降速和运行中的桨距稳定调整,它能够实现高速的运动任务。

  ●移动式面板:移动式面板使得这个机器也可以只需要一个面板,安装在机器各个点上的

  信号接入使得MobilePanel可以被用来进行不同单元程序和参数的调整,它不仅仅是为了美观,而是一个移动式的显示终端,用于节省成本,使得多个HMI被一个代替。

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