高原型兆瓦级风电机组控制系统的设计

王 东 刘广东 赵双喜 时连斌 郝春霞

（保定天威风电科技有限公司，河北 保定 071051）

风电机组的主控系统是风机控制系统的核心，它对外主要有三个接口系统：即监控系统、变桨系统以及变流器系统；它与监控系统接口完成风机实时数据及统计数据的交换，与变桨控制系统接口完成对叶片的控制，实现最大风能捕获以及变速运行，与变流器系统接口实现对有功功率以及无功功率的自动调节。作为风电机组“大脑”的主控系统对保证机组的发电量、提高机组的运行寿命、保证机组安全可靠运行起着至关重要的作用[1]。

1 控制系统基本组成

风电机组控制系统主要由三部分组成：轮毂变桨控制系统、机舱控制系统、塔底柜主控制系统，图1为整个机组控制系统结构原理图。

1）变桨距系统

变桨距控制系统用于机组的桨距控制，实现机组的故障刹车功能和高风速状态的有功功率的调节。是机组安全运行的保证和有功功率调节的基础。

图1 风电制系统结构原理图

2）机舱控制系统

机舱控制系统根据外围传感器（风信号传感器、温度传感器、湿度传感器、振动监测仪等）所检测到的各种风机状态，向执行机构发送命令，使风机的相应部件做出一些动作，或对风机采取一些措施。机舱控制系统与变桨系统和塔底控制系统通信，执行相应的状态监测与命令执行。

3）塔底柜主控制系统

塔底主控制系统接受来自塔上（包括机舱和轮毂）控制系统的监测信息，根据相关信息发送相应命令给机舱控制系统，使机组进行相关动作；……