李民，黃久平，步兵

[中圖分類號(hào)] TG502.34

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]2095-6487 （2021） 02-0030-02

Research on the Transformation Scheme of the PLC Control System of

Huarui SL1500 Wind Turbine

LiMin，Huang Jiu-ping，BuBing

[ Abstract]

Huanu SL1500 unit used ABB to produce PLC in the early days. The results of years of operation show that this PLC， can no longermeet the requirements of the unit control strategy. The transformation of the PLC control system of the SL1500 unit was analyzed， and the transformationplan of replacing the ABB PLC， control system with the BHM PLC， control system was proposed

[ Keywords] PLC transformation; ABB; BHM

1 概述

自2008年起，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)取得了巨大的進(jìn)步，風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量快速提升，風(fēng)電技術(shù)獲得了巨大的發(fā)展，新技術(shù)的出現(xiàn)為風(fēng)電機(jī)組的更新?lián)Q代提供了技術(shù)支持。針對(duì)原有機(jī)組的技術(shù)改造工作也成為近年來風(fēng)電行業(yè)中的一人主流研究方向。

2 華銳SL1500機(jī)組PLC系統(tǒng)問題分析

華銳SL1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)早期部分機(jī)組采用ABB公司生產(chǎn)的WT系列PLC作為主控系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)該系列PLC在風(fēng)電機(jī)組應(yīng)用中具有較明顯優(yōu)勢。隨著使用年限的延長及技術(shù)進(jìn)步的要求，ABBPLC工作性能明顯無法滿足目前機(jī)組使用要求，其中主要包括：

（1） ABBPLC硬件受控制柜內(nèi)溫度影響出現(xiàn)了嚴(yán)重設(shè)備老化，正常運(yùn)行時(shí)占用內(nèi)存較人，存在宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。

（2） ABB公司對(duì)該系列產(chǎn)品的策略進(jìn)行調(diào)整，該型號(hào)PLC目前已停產(chǎn)，備件供應(yīng)緊張。

（3） ABBPLC返修件質(zhì)量穩(wěn)定性差，導(dǎo)！致機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性逐步下降。

（4） ABBPLC現(xiàn)存10接口已全部應(yīng)用，存在軟件擴(kuò)展能力有限、穩(wěn)定性差等問題。

（5 ）ABBPLC在外部環(huán)境氣溫較低時(shí)，頻繁出現(xiàn)無法正常啟動(dòng)，輕則機(jī)組停機(jī)時(shí)長大幅增加，重則需更換備件。

多種問題并存，華銳在后期開發(fā)的機(jī)組中都不再使用ABBPLC。

綜上所述，華銳SL1500風(fēng)電機(jī)組提質(zhì)增效改造是非常有必要的。

3 PLC改造前后性能對(duì)比

BHMPLC主控系統(tǒng)，由塔基PLC和機(jī)艙一系列的功能模塊構(gòu)成。機(jī)艙部分采用光纖直接連接，通信協(xié)議采用BHM內(nèi)部高速通信，系統(tǒng)構(gòu)成更加簡單。和ABBPLC系統(tǒng)相比，省去了光纖交換機(jī)，降低PLC自身對(duì)外圍設(shè)備的依賴性，有利于發(fā)揮PLC自身內(nèi)部通信的實(shí)時(shí)性和自檢功能。

BHMPLC和ABBWT系列PLC相比，從各個(gè)方而均有較大程度的提升，包括主頻速度、存儲(chǔ)空間、通信速度等。

表1為ABB PLC與BACHMANN PLC功能性能比較，可以看出ABB PLC各方而指標(biāo)逐漸無法適應(yīng)當(dāng)前運(yùn)行需求，并且由于備件短缺會(huì)造成機(jī)組長時(shí)間停機(jī)而影響發(fā)電量。如表1所示。

4 方案實(shí)施簡述

4.1 施工流程

將風(fēng)機(jī)上現(xiàn)裝的ABB控制系統(tǒng)元器件整體更換成BHM控制系統(tǒng)元器件，并更新主控軟件。主要更換部件如下。

（1）拆除部件：機(jī)艙、塔基的ABB PLC單元、相關(guān)輸入輸出模塊、操作屏2個(gè)。

（2）安裝部件：BHMPLC、操作屏2個(gè);專用光纖通信線路。

4.2 具體施工方案

（1）斷開機(jī)艙NCC300柜主電源和NCC3 10柜蓄電池開關(guān)，關(guān)閉UPS電源，用萬用表測量確認(rèn)，保證操作時(shí)設(shè)備無電。

（2）將ABBPLC上所有線拆下，保留好線號(hào)管并將接頭用膠布包好。

（3）將BHMPLC安裝在機(jī)組中，按照設(shè)計(jì)電氣原理圖進(jìn)行接線，并對(duì)應(yīng)好新的線號(hào)管。

（4）導(dǎo)入PLC程序進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試，測試塔基與機(jī)艙通信是否正常，偏航、變槳CANOPEN通信是否正常。校驗(yàn)各種傳感器接線是否正確，分步驟逐一運(yùn)行機(jī)組各組成部件，保證信號(hào)連接良好，能夠具備運(yùn)行條件。

（5）運(yùn)行進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試，檢測所有數(shù)據(jù)基本正常，改造正式完成。

4.3 效果展示

4.3.1 塔基部分

4.3.2 機(jī)艙部分4結(jié)束語

本文提出的ABBPLC機(jī)組升級(jí)為BHMPLC改造方案，可有效解決ABBPLC老化而引發(fā)的諸多問題，機(jī)組停機(jī)率明顯下降，為整機(jī)電氣系統(tǒng)擴(kuò)展新功能奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)PLC作為風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)關(guān)鍵核心，技術(shù)升級(jí)使機(jī)組安全性、可靠性得到顯著提高。

參考文獻(xiàn)

[1]劉怡思華銳風(fēng)電SL1500機(jī)組的優(yōu)化升級(jí)技術(shù)研究[D]華北電

力大學(xué)，2015