风力发电机组变桨系统原理及维护国电联合动力技术有限公司培训中心（内部资料严禁外泄）UP77/82风电机组变桨控制及维护目录1、变桨系统控制原理2、变桨系统简介3、变桨系统故障及处理4、LUST与SSB变桨系统的异同5、变桨系统维护定桨失速风机与变桨变速风机之比较定桨失速型风电机组发电量随着风速的提高而增长，在额定风速下达到满发，但风速若再增加，机组出力反而下降很快，叶片呈现失速特性。优点：机械结构简单，易于制造；控制原理简单，运行可靠性高。缺点：额定风速高，风轮转换效率低；电能质量差，对电网影响大；叶片复杂，重量大，不适合制造大风机变桨变速型风电机组风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角，控制机组在任何转速下始终工作在最佳状态，额定风速得以有效降低，提高了低风速下机组的发电能力；当风速继续提高时，功率曲线能够维持恒定，有效地提高了风轮的转换效率。优点：发电效率高，超出定桨机组10%以上；电能质量提高，电网兼容性好；高风速时停机并顺桨，降低载荷，保护机组安全；叶片相对简单，重量轻，利于制造大型兆瓦级风机缺点：变桨机械、电气和控制系统复杂，运行维护难度大。变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国内兆瓦级风力发电机组的主流。变桨系统组成部分简介变桨控制系统简介主控制柜轴柜蓄电池柜驱动电机减速齿轮箱变桨轴承限位开关编码器变桨主控柜变桨轴柜蓄电池柜电机编码器GM400绝对值编码器共10根线，引入变桨控制柜，需按线号及颜色接入变桨控制柜端子排上。限位开关变桨系统工作流程：机组主控通过滑环传输的控制指令；将变桨命令分配至三个轴柜；轴柜通过各自独立整流装置同步变换直流来驱动电机；通过减速齿轮箱传递扭矩至变桨齿轮带动每个叶片旋转至精准的角度；将该叶片角度值反馈至机组主控系统变桨系统控制原理风机不同运行状态下的变桨控制1、静止——起动状态2、起动——加速状态3、加速——风机并网状态、低于额定功率下发电运行达到额定功率后维持满发状态运行4、运行——停机状态1、静止——起动状态下的变桨调节桨距角调节至50°迎风；开桨速度不能超过2°/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20°/s2；目标：叶轮转速升至3r/s(低速轴）2、起动——加速状态下的变桨调节桨距角在（50°，0°）范围内调节迎风；开桨速度不能超过2°/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20°/s2；目标：叶轮转速升至10r/s(低速轴）3、加速——并网发电状态下的变桨调节低于额定功率下的变桨调节桨距角在维持0°迎风；开桨速度不能超过2°/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20°/s2；变频系统通过转矩控制达到最大风能利用系数，目标：叶轮转速升至r/s(低速轴）达到额定功率后维持满发状态运行桨距角在（90°，0°）范围内调节；开桨速度不能超过5°/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20°/s2；通过变桨控制使机组保持额定输出功率不变，目标：叶轮转速保持r/s(低速轴）4、运行——停机状态正常停机叶片正常顺桨至89°；变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行；顺桨速度控制为5°/s;叶轮空转，机械刹车不动作；快速停机叶片快速顺桨至89°；变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行；顺桨速度控制为7°/s;叶轮空转，机械刹车不动作；紧急停机叶片紧急顺桨至91°或96°限位开关；紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行；顺桨速度不受控制;叶轮转速低于5r/s后，液压机械刹车抱闸，将叶轮转速降至为零；独立变桨：三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调节；如果某一个驱动器发生故障，另两个驱动器依然可以安全地使风机顺桨并安全停机。变桨系统故障及处理变桨系统故障类别：变桨系统通讯故障变桨系统蓄电池故障变桨桨距位置故障变桨整流器故障变桨驱动电机故障变桨系统通风、加热故障变桨系统供电故障变桨系统状态故障紧急停机故障：变桨系统通讯故障变桨整流器故障变桨桨距位置故障变桨系统供电故障变桨系统状态故障该类故障立即触发控制系统安全链断开，机组紧急停机。正常停机故障：变桨系统蓄电池故障变桨驱动电机故障变桨系统通风、加热故障该类故障导致正常停机，可远方复位...
