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贝加莱WTC风电主控系统

发布日期:2011-11-29   浏览次数:52777
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【摘   要】:该文概述了风力发电设备对控制系统的要求,介绍了以B&R系统为背景的风电解决方案。重点描述了基于APROL( DCS)的风电场监控系统和基于X20 PCC及其分布式I/O模块、POWERLINK工业实时以太网和WTC软件包的风机主控系统。其中,对风机单机SCADA系统、风机仿真模型和风电安全系统等也进行了全面的介绍。


3.2.5风电安全系统

  风机的安全链设计中可通过安全继电器回路或者集成式的安全模块两种方式来实现,两种模式均各有特点,但集成式的安全系统无疑是未来的趋势。

  B&R safety技术是目前运行最高效率的安全系统,并且有完整的产品线如Safetylogic 、Safety I/O,Safety Motion、Powerlink Safety,满足SIL 3级别的设计,安全逻辑的扫描周期为1ms,是目前刷新最快的Safety Logic产品,B&R SafetyLogic是基于POWERLINK实时通信技术而设计的,通过将系统中关键的逻辑如强风、恶劣天气,机组的状态变化如叶轮过速、扭缆、电源失效、制动和操作人员的紧急按钮动作等通过黄色的X20 Safety I/O输入到系统中,而Safetylogic控制器作为一个POWERLINK Controlled Node来运行,只有在Safety逻辑对应的I/O动作时才引发一个安全逻辑的执行过程(这些过程依据引发安全的源而设计为不同),Safetylogic是独立于标准控制单元的。

  如主控系统拓扑图所示,贝加莱的方案可采用集成的安全系统,所有安全模块可安装在系统的任何一处。同时B&R Automation Studio工具包支持PLCopen的Safety库应用,支持20种开放的PLCopenSafety功能块,对于风力发电这样牵扯到严格的机组安全的应用而言,它不仅高效、完整的并且开放,易于构建安全逻辑。

3.2.6 远程诊断和维护
(1)远程维护是系统必需的设计
对于风力发电机组而言,远程监控无疑至关重要,因为,风力发电机组的安装往往是在海边、山谷风口、沙漠隔壁这样的远离市区的地方,因为,只有这些地方才能提供较大的风力资源。如果一套系统能够提供丰富的远程维护和监控手段,将大大降低风机的调试及维护成本,而贝加莱的方案在这方面为客户提供了多样的选择。
(2)多种远程维护方案
远程诊断与维护提供了维护风电场设备和系统的便捷方案,在B&R系统中,实现远程方案灵活并且能够不增加或很少的成本即可。
 基于VNC Server的远程维护
在B&R的HMI和Controller中,VNC Server和Web Server只需配置即可,这是一个软件功能块形式存在的,无需增加任何成本,并且,VNC Server的监控软件是免费的可获得的,不仅提供完全现场监控级的权限,也能够提供参数修改和设置的能力。
 Web Server则提供了基于Internet远程访问的能力
通过Windows自带的IE浏览器即可实现对远程主机的数据监控,包括CPU运行、当前I/O参数等。此外基于JAVA的单机scada系统也可通过IE来做访问。
  FTP Server提供了远程的程序传输能力
通过FTP Server程序的修改可以由本地PC完成后经由Internet远程下载到控制器中。
  SNMP则提供了电子邮件发送数据的可能
E-mail可以传送如现场数据、报警信息等到监控端的电子信箱中。
  GSM支持则使得关键数据可以通过手机MMS短信形式在最快的时间里发送到监控工程师的手机上,以便及时的对现场问题采取措施。
4 结束语
  如今,贝加莱的WTC风电控制包已经在多家风电设备制造商的(约数百台)设备上运行,且稳定可靠,同时还满足了客户批量化生产、调试以及代码复用、移植等需求。
WTC不仅仅是一个软件包,更重要的它也是一个平台,对于自主研发控制系统的风机制造商而言,WTC的模块化设计为风机厂商依据自身需求而调整设备的控制提供了极大的便利,这得益于WTC的开放性代码设计。在这个基础平台上,风机厂商可以根据需要增加和减少组件以适应各种应用环境的需求。
WTC满足了自主研发风电主控平台的需求,使得国内风电制造商可以凭此快速掌握风机控制的核心技术,为长远的技术发展奠定基础,并在未来的国际竞争中处于领先位置。

 
 
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