偏航驅(qū)動(dòng)器的介紹
偏航系統(tǒng)，又稱對(duì)風(fēng)裝置，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙的重要組成部分。偏航系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)艙圍繞塔架旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)輪始終正對(duì)風(fēng)向，最大化捕獲風(fēng)能。
偏航系統(tǒng)主要分為被動(dòng)式偏航和主動(dòng)式偏航。被動(dòng)式偏航系統(tǒng)利用風(fēng)壓產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使風(fēng)輪對(duì)風(fēng)，不能實(shí)現(xiàn)電纜自動(dòng)解扭，易發(fā)生電纜過扭故障，因此很少采用。主動(dòng)式偏航系統(tǒng)使用電力或液壓驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪對(duì)風(fēng)。
主動(dòng)偏航系統(tǒng)由偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航計(jì)數(shù)器、紐纜保護(hù)裝置以及偏航液壓回路等組成，通過實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主風(fēng)向變化、自動(dòng)調(diào)整機(jī)艙方位角、保障發(fā)電機(jī)組持續(xù)對(duì)風(fēng)、避免電纜過度纏繞等多功能協(xié)同工作，提高風(fēng)能利用率，減少風(fēng)機(jī)振動(dòng)和噪音，保障風(fēng)機(jī)機(jī)組高效穩(wěn)定運(yùn)行，增強(qiáng)運(yùn)行安全性，延長(zhǎng)了風(fēng)電機(jī)組的使用壽命。
偏航驅(qū)動(dòng)器示意圖
主動(dòng)式偏航系統(tǒng)應(yīng)用的電力驅(qū)動(dòng)方案一般有兩種，一種為傳統(tǒng)直起方案，另一種是變頻驅(qū)動(dòng)方案。
傳統(tǒng)電力驅(qū)動(dòng)方案
偏航電機(jī)直接起動(dòng)方式，操縱控制方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，比較經(jīng)濟(jì)。但同樣也存在起動(dòng)電流沖擊大，對(duì)偏航軸承、制動(dòng)及保護(hù)裝置力矩波動(dòng)大，負(fù)荷分配不均衡等缺點(diǎn)。
電機(jī)直起時(shí)，起動(dòng)保護(hù)器容易跳閘，會(huì)導(dǎo)致偏航系統(tǒng)宕機(jī)，風(fēng)電機(jī)組無法對(duì)風(fēng)，造成發(fā)電量損失。
其次，起動(dòng)沖擊大，會(huì)造成機(jī)械磨損大，更容易導(dǎo)致偏航軸承開裂、斷齒。若其中一臺(tái)電機(jī)發(fā)生故障或損壞，則其余電機(jī)無法繼續(xù)正常運(yùn)行，偏航系統(tǒng)會(huì)完全停止工作。
直流啟動(dòng)方案
01柔性偏航方案
為解決傳統(tǒng)直起方案問題，新風(fēng)光提供的變頻驅(qū)動(dòng)方案在偏航系統(tǒng)增設(shè)變頻器軟起動(dòng)。通過控制邏輯與主控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，以及與液壓控制的有效配合，該方案顯著提升了偏航系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
新的柔性偏航方案能降低電機(jī)啟動(dòng)過程中的電流和機(jī)械沖擊，減少風(fēng)機(jī)偏航過程中過載荷情況的發(fā)生，延長(zhǎng)偏航電機(jī)及軸承使用壽命，通過精確識(shí)別風(fēng)向和機(jī)艙方位角，提高偏航系統(tǒng)精準(zhǔn)度，對(duì)風(fēng)機(jī)機(jī)艙角度達(dá)到更好的控制效果。
方案中變頻系統(tǒng)可與主控系統(tǒng)通過工業(yè)通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互，主控系統(tǒng)將變頻器數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊CADA、HMI畫面和數(shù)據(jù)生成記錄里，能夠簡(jiǎn)化排除故障流程，更方便后期的維護(hù)。
02系統(tǒng)架構(gòu)及特點(diǎn)
選用新風(fēng)光FD300系列偏航驅(qū)動(dòng)變頻器，實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)偏航電機(jī)的柔性啟停控制。保持原有偏航系統(tǒng)控制方式不變，實(shí)現(xiàn)原來的主控系統(tǒng)控制偏航的手動(dòng)/自動(dòng)模式和柔性偏航兩種模式并存，并能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵切換功能。
新風(fēng)光FD300系列偏航驅(qū)動(dòng)變頻器具有以下特點(diǎn)：
系統(tǒng)集成度高
可實(shí)現(xiàn)機(jī)組主控系統(tǒng)與變頻器建立通訊鏈接，實(shí)現(xiàn)變頻器與主控系統(tǒng)偏航控制策略的數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)變頻器的閉環(huán)控制，提高偏航控制精度。
支持多種控制模式和工業(yè)協(xié)議
偏航變頻器可支持多種控制模式，鍵盤、端子、通訊控制，標(biāo)配485通訊，可支持?jǐn)U展: Ethernet/IP、CAN2.0、CANopen、EtherCAT、Profinet、Profibus-DP、DeviceNET，并支持通訊定制化協(xié)議。
保護(hù)功能齊全
具備風(fēng)場(chǎng)專用的高低穿保護(hù)功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)偏航電機(jī)的電流和溫度以及輸入側(cè)和輸出側(cè)的短路或缺相等故障，變頻器配合主控系統(tǒng)立即降低輸出頻率和切斷電源，可有效的防止偏航電機(jī)損壞，為偏航系統(tǒng)保駕護(hù)航。
03應(yīng)用案例
黑龍江某發(fā)電廠
新風(fēng)光FD300偏航驅(qū)動(dòng)變頻器憑借先進(jìn)的空間矢量控制技術(shù)，可以達(dá)到偏航電機(jī)組內(nèi)的負(fù)荷均衡，優(yōu)化的柔性控制算法能降低大風(fēng)工況滑移現(xiàn)象的發(fā)生幾率，減少異常停機(jī)情況，并且能夠改善偏航系統(tǒng)的軸承、制動(dòng)系統(tǒng)剎車系統(tǒng)磨損狀況，大大降低機(jī)械維護(hù)成本。
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