双馈风电机组PLC安全链系统及其故障分析

摘要

风电机安全链是整个机组的最后一道保护,是独立于计算机主控系统的软硬件保护措施.本文对浙江某风电场1.5MW双馈风电机组所采用的PLC安全链系统进行介绍,并就该机型出现的电动变桨安全链故障进行分析,最终对此类机型的安全性和可靠性进行评价.该机型的安全链通过主控PLC进行实现，从设计概念上已经不再满足安全链与主控系统之间的“独立性”。对于这样的安全链系统在硬件组成的体系之外必然会在软件上通过控制策略增加“软件安全链”，以提高系统可靠性;对于主控PLC与变桨PLC系统通过通讯方式进行连接的机型，主控与变桨的安全链互相独立，故而主控与变桨系统之间的“看门狗”(或“心跳位”)程序显得尤为重要。在该机型的飞车实验中，除了传统的过速停机(主控PLC安全链)模拟外，还应在厂家进行PLC系统死机情况下的停机试验(现场应严禁此类模拟);有鉴于电动变桨机组变桨安全链穿入节点较多，电动系统维护工作量大，变桨电源可靠性有待验证等情况可知:同等条件下液压变桨的可靠性和维护量大大小于电动变桨机型。在液压变桨系统可靠的前提下，选择液压系统可减少变桨安全链故障并提高变桨可靠性;对目前电动变桨的机组，安全链动作后必须通过蓄电池或超级电容等储能原件进行电变桨，现场应充分考虑电变桨系统电源容量的在线监测和电源故障情况下的应急措施，预防飞车事故的发生。