風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的自動化組件所針對的特殊工況與其它行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域都不相同,需要專門的自動化知識:惡劣且多變的環(huán)境溫度及天氣情況(如風(fēng)速和風(fēng)向)必須得到控制,以便讓系統(tǒng)能夠滿足嚴(yán)格的電氣質(zhì)量要求。相對于其它省份來說,位于華南的湛江風(fēng)質(zhì)量較高且穩(wěn)定,但同時也常年受到臺風(fēng)威脅。在施工期間已經(jīng)經(jīng)歷過兩次臺風(fēng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須能夠應(yīng)對 50 m/s(180 km/h)以上的風(fēng)速及強(qiáng)降雨。南海正好位于北緯 20 度,比中歐地區(qū)的氣候還要極端。
“必須改造控制系統(tǒng),以適應(yīng)極端的工況條件。”風(fēng)電專家 RobertMüller 如是說。“系統(tǒng)必須能夠非常快速地作出響應(yīng),在設(shè)計(jì)緊急系統(tǒng)時,必須考慮到冗余,而且安裝必須滿足嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)。”自動化系統(tǒng)自動響應(yīng)環(huán)境參數(shù)的變更。運(yùn)行狀態(tài)可本地監(jiān)控,也可通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。采集的數(shù)據(jù)被存儲用于歷史故障分析,例如,對系統(tǒng)通訊中斷進(jìn)行分析。
基于 PC 的控制平臺為未來的發(fā)展提供開放性
塔筒中的控制系統(tǒng)為一臺裝有 TwinCAT 自動化軟件的 CX1020 嵌入式PC。模塊化的 CX 系統(tǒng)除標(biāo)配標(biāo)準(zhǔn)接口(USB、DVI 和 Ethernet TCP/IP)以外,還選配一個 CAN 總線接口,用于與變頻器的通訊。其它連接傳感器和執(zhí)行器的 I/O 站點(diǎn)則通過高速 EtherCAT 總線系統(tǒng)進(jìn)行通訊。獨(dú)立的變槳系統(tǒng)則通過 PROFIBUS 主站總線模塊集成到 EtherCAT I/O 系統(tǒng)中。機(jī)艙及塔基中的安全傳感器和執(zhí)行器也直接集成到 EtherCAT 系統(tǒng)中。因此,無需額外的安全總線系統(tǒng)。