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產品知識 超級電容與直流電機的變槳系統解決方案
發布時間:2014.02.13

  本文有南洋防爆電機提供:目前國內主流的變槳系統主要可分為直流變槳系統和交流變槳系統,直流變槳系統多采用直流電機和蓄電池方案(簡稱方案1),交流變槳系統多采用交流電機和超級電容方案(簡稱方案2)。兩套系統各有利弊。阜特科技自主研發的FP005-FD93H變槳系統采用超級電容和直流電機方案完美解決了兩個方案的存在缺陷。


  方案1控制器邏輯簡單,但控制回路實現較復雜,由多個由大功率的直流接觸器搭建,導致柜體中的器件排列緊湊,空間狹小,增加了機組維護的難度。同時緊急順槳則直接通過蓄電池驅動電機順槳,然而因蓄電池使用壽命斷、環境適應性差、充放電速度慢和不環保等諸多缺點,如果蓄電池出現故障,機組就無法順槳。使得風機安全運行存在較大隱患。

  方案2采用超級電容取代蓄電池,解決了蓄電池的問題。同時交流伺服控制器承擔了更多的控制任務,使得整個變槳系統的結構非常精簡,但對于變槳系統的控制則完全依賴交流伺服控制器,如果交流伺服出現故障,機組就無法順槳,風機安全運行也存在隱患。

 
  FP005-FD93H變槳系統采用超級電容和直流電機方案,集成方案1和方案2的優點,采用6柜結構,使用先進的預收槳方案,給機組安全運行提供了更可靠和更安全的保障。


  •采用6柜系統,系統結構簡潔,空間相對較大,便于維護、調試。


  •采用超級電容作為后備電源,對比蓄電池,超級電容具有高效率、快速充放電、寬溫度應用范圍、狀態易監控、長工作壽命、免維護、環保等諸多優勢,給機組安全提供了更可靠的保障


  •采用更靈活的預收槳方案。變槳系統可根據自身的狀態有選擇性的執行主控系統的緊急收槳指令,即優先按照自定義的收槳曲線進行順槳,在驅動器嚴重故障時,才使用后備電源直接驅動電機緊急順槳。預收槳方案避免過于頻繁的使用后備電源直接驅動電機緊急收槳,降低了的葉片載荷和電機沖擊等,延長了變槳系統壽命。

•采用更可靠、穩定的CANopen通訊接口,相對于傳統的RS485接口,CANeopn接口在通訊接口在總線速率和通訊實時性等方面優勢明顯,使變槳系統的響應更加快速和精確。


  FP005-FD93H變槳系統早在今年8月份就順利通過中國電科院LVRT一致性評估,該評估測試包括系統穩態的驅動能力測試和電網故障穿越能力測試,旨在確定變槳系統的驅動能力滿足機組直徑93m葉片的變槳力矩和變槳系統在電網故障情況下,仍能正常工作,不會因為電網故障導致變槳系統影響機組的低電壓穿越特性。此次評估的順利通過標志著阜特科技在變槳領域取得重大突破。

 
  截取部分測試數據的分析:系統在額定加載30Nm,響應主控的正弦指令,在電網發生故障時,能毫無影響的跟蹤主控給定。FP005-FD93H變槳系統順利的一次性通過了測試,獲得了客戶和電科院的認可。


  作為為風電控制領域提供卓越解決方案的阜特科技,已提供了4柜、6柜、7柜各種直流、交流、蓄電池和超級電容的解決方案,可應用于1.5MW、2MW、2.5MW的雙饋和直驅電機機組,為客戶提供了更多的選擇。

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