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風電控製技術的潛在價值和未來展望
作者:admin  來源:本站  發表時間:2012-11-2 21:20:08  點擊:2666
 
      石家莊金能電力設備有限公司公司主要產品類別:電力工具安全器具電力機具絕緣工具、金具電器、電纜附件。24小時谘詢熱線:0311-80958989 13363881236
    經營理念:重信譽,靠質量,輕利益。服務理念:客戶的滿意就是AG亞遊隻為非凡享受的工作標準。
 
 

除了需要抵禦自然界中的不可預知力之外,風力發電機還必須能夠克服其他幾項困難。由於這個原因,控製技術的首要任務就是在最大限度獲取能源的前提下,優化總體管理功能,將安全以及諸如風效應和材料應力之類的因素納入到總體考慮當中。

  然而,風力控製技術的進一步發展和普及,也帶來了新的挑戰。盡管風力發電機在過去一般是作為獨立的單位運行(向電網提供電力,而不從中獲取能量),今天發電機則更多的被集成在風電場之中,或者作為能源供應係統的一個部分。除此之外,很多風機都建設在遙不可及的偏遠地區,這就更加彰顯了遠程連接、開放式通訊機製、網絡服務和故障預測的重要性。以上所有這些都說明,風力發電係統需要具有最高等級的可用性能(availability),服役周期需要超過20年。

  合適的硬件

  在硬件方麵,發展的趨勢很清楚的指向標準化控製平台,它可以提供更大的靈活性和更強的功能。高可用性與複雜的標準功能(比如全麵遠程診斷、網絡連接),都是貝加萊係統一直以來的標準。

  盡管確實可以根據具體的應用情況來製定解決方案,但是在絕大多數情況下,隻有使用標準化的控製平台才能降低係統成本。這是因為各行業所推崇的協同能力,可以提高效率進而攤薄開發成本。同時,標準化控製平台的成功實施最終要取決於對係統本身的理解,以及使用可以處理各種複雜計算和任務、質量不打折扣的強大CPU.

  風機的特點

  在原理上,風力發電與其他複雜機械並沒有什麽不同。然而,還是有些特別之處需要更加注意進行專門處理,比如遠程維護和站外可視化。這些都非常重要,因為風機運行是無人值守的。電網操作人員和風電場管理團隊已經為其專門製定了指南。為了最優化的執行任務,控製軟件必須高效並且強大,而開發環境必須可以進行基於模型的閉合回路控製步驟編程。開發環境、控製平台以及係統元件之間的交互至關重要。各個通訊係統之間的延遲非常之低,可以實現完全的同步,這樣才能讓信號更加穩定。貝加萊為此提供了必須的平台。

  而在質量方麵的要求同樣也非常之高,因為風機是在曝露的環境下工作,它們很難以接近,並且需要麵對的工作環境極其惡劣。要達到上麵所提到的係統元件的可用性和服務壽命,就需要已被證明極為堅固的產品,同時還需要采取主動的措施進行質量和版本管理。

  風電控製中的潛在價值

  談到風機控製,需要考慮的核心問題是保證轉輪葉片正確校準對齊和平衡。重要的事情不僅僅是增加發電量,還要降低由於風力而產生的作用在渦輪機上的壓力。了解這一過程CONTROL ENGINEERING China版權所有,是調校控製器的首要工作。整體係統工作的效果越好,發電機運行就越高效。與此同時,還需要降低材料應力,這可以讓渦輪發電機運行更加安靜,服務壽命更長。在這個方麵上,重要的是與製造商合作,或者如果需要的話為製造商提供所需的核心技術。

  當前,閉環控製回路不能檢測出氣流產生的擾動的強度,隻是通過評價輸電係統中的轉速變化來檢測它的速度。任何不幸在飛機上經曆過氣流的人,都會理解氣流的能源和運動對於機翼會有多大的衝擊。因此,在提高控製回路效率、降低材料應力方麵,還大有可為。希望未來通過機械係統、控製技術和傳感器的學科交叉研究,可以在控製回路方麵實現切實的進步。

  在風能行業,因為考慮到大型風機可能會對人和環境持續產生風險,基於模型的設計、仿真和自動代碼生成已經非常普遍了。建模和仿真可以幫助人們設計出安全的風電機。

  選擇正確的總線係統

  如果要選擇理想的總線係統,首要需要區分單個風機內部的係統網絡以及與外部係統相連接的網絡。在風機內部,每一個子係統都被界定的相對清楚,幾乎可以使用任何解決方案執行必要的功能。比如,專利型的總線係統在這裏就是可行的。舉例來說,主控製係統、調校係統或者是發電機等子係統之間的連接,需要使用標準總線係統。通常,會同時使用幾套係統。很多情況其實是所選元件和供應商的類別決定了總線係統的類別。

  考慮實際的情況,對於決策過程也非常重要。比如,如果通過集電環進行信號處理,由於EMC的特性或者線纜長度的原因使用光纖。這些條件,再加上經濟和安全方麵的考慮,總線係統的選擇就有限製了。如果高性能不是首要需求,也許可以使用CAN或者Profibus,如果要求的動態性能更高、信號更加穩定,係統操作人員主要就會選擇實時以太網協議了,比如POWERLINK.

  風機通常通過以太網與外部世界連接。然而,需要根據任務確定使用的不同機製和協議。比如,為了達到可視的目的,通常使用Web服務或者OPC和OPC UA.對於遠程連接,有若幹項IEC標準,比如EC 61400-25、IEC 61850-7-410和IEC61870-7-420.基於TCP/IP的通訊機製也有用到。

  控製風機:未來展望

  長久以來,不變的趨勢就是要開發出更多的能源。然而,在不同的地區之間還是有著很大的差異。盡管一些離岸風電機可以輸出5MW甚至更高的電力,其他的一些地區還是需要發電功率不足1MW的單個發電機。此外,液壓調校係統也正在被電子係統所取代。

  這些大型係統,連同其電子調校控製回路,正在帶來更多的經濟和技術收益,讓更多的優化和創新成為可能。在不久的將來,AG亞遊隻為非凡享受將會看到研究工作主要在個體調校、主動振動衰減以及集成環境監控幾個方麵進行。建模和傳感器技術的進步,也將會極大的推動電機和發電控製的發展。

 

 
 
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