GBT 25386.2-2010 风力发电机组 变速恒频控制系统 第2部分：试验方法

s1 cF 27 180 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T253862-2010 风力发 电机组变速恒频控制系统 第2部分:试验方法 Wi n d t u r b i n e g e n e r a t o r s y s t e m v a r i a b l e s p e e d c o n s t a n t f r e q u e n c y Co n t r o l s y s t e m Pa r t 2:Te s t m e h o d 10“10发布 l l t l 301实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发布 GB/T253862-2010 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 试验条件 31 试验环境 32 试验准备 33 试验仪器 4 试验方法 41 电气测试 42 绝缘耐压试验 43 一般功能测试 4 协调控制试验 准5 并网试验 亻6 变速控制试验(最大功率跟踪) 47 恒转速试验(双馈机组) 48 功率控制试验 钅9 变桨电机温升试验 41。 振动试验 厶1t 防护等级试验 4 过载能力试验 413 安全保护试验 414 电磁兼容试验 4 环境试验 416 其他试验 5 试验报眚 次目 附录A(资料性附录 仪器、 仪表要求 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 1 亻 1 1 4 1 1 4 6 6 6 6 7 8附隶B(资料性附录 试验报告格式和内容 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m CB/T253862-2010 目 刂 舀 GB/T孔38钬风力发电机组 变速恒频控制系统 分为两个部分 : 第 1部分:技术条仵; 第2部分:试验方法 . 本部分为GB/T孔386的第2部分。 本部分的附录A和附录B为资料性附录。 本郜分 由中圆机械工业联合会提出. 本部分由全国风力机械标淮化技术委员会(s AC/TC50)归 口 本部分起覃单位;中国科学院电工研究所 、 北京科诺伟业科技有限公司白 本部分主要起草人;武鑫、 李海东、 邵桂萍、 谷海涛 王宇龙. w w w . b z f x w . c o m GB/T253862-2010 风力发电机组 变速恒频控制系统 第2部分:试验方法 1 范围 本部分规定了并网型水平轴变速恒频风力发 电机组控制系统和电气变桨距控制系统 的试验条件、 试验方法 本部分适用于并 网型水平轴变速恒频风力发 电机组控制系统和电气变桨距系统 的性能试验, 2 规范性引用文件 下列文件 中的条款通过本部分的弓l 用而成为本部分 的条款.凡是注H期的弓用文件,其随后 的所 有修改单(不包括勘误 的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议 的各方研究 是否可使用这些文件 的最新版本,凡是不注 日期 的引用文仵,其最新版本适用于本部分 。 GB/T1032 三相异步电动机试验方法 GB B1108 直流电机试验方法 GB/T2衽 “1-2o o 8 电电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温(IFC60061: 2007,T) GB/T23208 电t 电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高t Fm 1EC6O0022: 07,IDTl GB/T24233 2o o 6 电工 电子产 品环境试验 第2部分;试验方 法 试验Ca b :恒定湿热试 验 (IEC60068-2-78;2001,IDT) GB/T242310-2o o 8 电工电子产 品环境 试 验 第2部分:试验 方 法 试 验R:振动(正弦) (6006619呖 ,IDT GB/T灬s Q l 1993 半 早体变流器 基本要求 的规定(e 巾IEC601461:1991 GB2o 8-2o o 8 外 壳 防 护 等 级(IP代码 IEC609:2001,IDT) GB/JT176261-2006 电磁兼容 试验和测 量技术 抗扰度试验总论(IEC610041:2o o 0, 1DT GB/T2“b 1 风力发电机组 变速恒频控制系统 第1部分;技术条件 3 试验条件 31 试验环境 为满足并网型变速恒频风力发电机组控制系统试验的要求,对变速恒频风力发电机组控制系统进 行模拟、 地而联机试验或现场测试. D 模拟试验平台:模拟风力发电机组各类传感器信号,对控制系统的逻辑抡制功能和信号模拟输 出进行测试, 2) 地而联机试验平台:包括控制系统、 变流器 的风力发电机组机舱在生产车间安装完好 的情JPL 下,由犍机测试拖动平台工作,实现地面联机调试的目的。 3) 现场测试试验:通常在风力发电机组安装完成的条件下,电气u m l 试符合机组运行的状态下,进 行风力发电机组控制系统的现场测试 为满足并网型变速恒频风力发电机组电气变桨距控制系统试验的要求,对变速恒频风力发 电机组 1 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m GB/T253862-2010 电气变桨距控制系统进行模拟、 地面联机试验或现场测试, l 模拟试验平台:模拟风力发电机组控制系统信号以及电气变桨距控制系统的负载信号,对电气 变桨距控制系统的运行控制,电机伺服控制功能迸行测试. 2) 地面联机试验平台:包括控制系统、 电气变桨距控制系统的凤力发电机组机舱在生产车间安装 完好的情况下,电气变桨距控制系统接受控制信号,实现地面联机调试的目的. 3 现场测试试验:通常在风力发电机组安装完成的条件下,电气测试符合机组运行 的状态下,进 行风力发电机组电气变桨距控制系统的现场测试. 具体试验项 目见GB/T药3861风力控制系统 第1部分,技术条件 , 于试验机组上的各类传感器 控 制和安全倮 护要求,设 观察机组启动过程, 组关机过程. 行偏航动作,观察偏航方向是 32 试验准备 试验机组应满足控制系统 及其安装规橙是否符合其本 定值应符合风力发电机组 33 试验仪器 试验用仪器 、 仪 4 试验方法 41 电气测试 检查电气元 42 绝缘耐压试 按GB/T385 43 一般功能测 431 控韧系统 依照试验机 D 塔底控制 a ) 风力 b ) 手动 启 一 决 手动关机 在试验机组 手动偏航 在测试状态下,闭 动关机是否平稳。 e ) 手动复位 操作复位键,观察机组是否清除故障标志,进人待机状态. 手动解缆 在试验机组发生扭缆肘,操作人机界面手动解缆键,观察机组是否能够按照操作指令进行 解缆操作 顶部控制试验 操作过程同衽31中 l ) 远程控制试验 y F.作 过程同衽3】中D 自动控制试验 否 忘要求的方向一致 、 2 3) 4) 是否准确 、 偏航 r 其性能和精度是否 柜体质量是标准和图 993 中 6 ,操作人机界面相应的关机功 w w w . b z f x w . c o m CB/T 2“862-2010 自动启动 在满足 自启动条件的情况下,观察变流器、 变桨距系统工作状态及并网过程. 自动关机 观察机组脱网、 叶片顺桨的过程是否正常 自动解缆 观察机组扭缆情况下是否能够 自动解缆,解缆过程是否正常 自动偏航 在风向改变时,观察机组 自 432 电气变桨距控制系统 依照试验机组“电气变 行下列试验: a 变桨距系统运行 面查询或修改机组的运行状 d ) a ) b ) C 态参数; 手动启动, 手动顺桨, b C) d e ) ) g ) 速度控匍 正常关机; 点动控制; 叶变桨速度和给定 运动控匍。可 以 位眚控 的位箐 位置区 设 校验, 在止 常运行 区问 内 的 44 协调控 制 441 与变流 4411 通讯 正常上电后 的状态信 冒以及 指令. PC机观察变流器 否发 出有效 的保护 4412 功能试验 遁讯正常的情况 值,观察变流器的启动 并阿、 关机过程以及是否的控制是否正确,同时变 流器运行是否满足控制系 442 与电气变桨距控制系 4421 通讯试验(I/o 控 制 正常上电后,观察电气变桨距拴制系能否正常进行通讯.通过人机界面或 p c 机观察电气变桨距控制系统的状态信息以及测量数据,验证显示是否苋确且数据一致,通讯中断后控制 系统能否发出有效的保护指令. 4422 功能试验 单叶片独立变桨和三矸片统一变桨试验(从人机界面启动变桨测试子裎序,该测试程序运行时确保 发电机处于高速刹车状态).通过人机界面设置变桨速度和变桨 目标角度,依次观察每个叶片独立变桨 和三叶片同时变桨情况是否和人机界面的设定值-致。具体试验包括; a 人机界面控制调桨 通过风力发电机组控制系统的人机界面进行变桨控制,包括对桨叶进行速度控制、 点动控制、 位置控制、 往复区闻控制, 面相应的功能键命令变桨距系统启本 运动控制 速度和给 统发出启动 并网、 关机、 转矩设定值 定的转速或功率,验证控制系 及时反馈运行状态 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m GB/T2538622010 b ) 自动启动 在适合的风况下,观察桨叶变化速率是否正常. c ) 自动关机 在适合的风况下,观察桨叶变化是否正常. d ) 恒转速试验 在适合的风况下,风力发电机组拴制系统恒转速控制的条件下,i m t 察桨叶变化是否正常 e 恒功率试验 在适合的凤况下,风力发电机组控制系统恒功率控制的条件下,观察桨叶变化是否正常. D 桨叶同步试验 独立变桨除外) 在适合的风况,风力发电机组控制系统控制桨叶的条件下,观察三叶片之问的桨距角之差是否 在合理的范围之内, 45 并网试验 当风力发电机组无故障且风速满足并网条仵时,可对风力发 电机组进行并网试验。通过人机操作 界面预先设置好发电机的并网发电转速,当发电机转速达到预先没定 的并网转速时,观察控制系统是 否向变流器发出并河信号,变流器在收到并网佶号后是否闭合并网开关,并网后变流器是否向控制系统 反馈并网成功信号, 46 变速控制试验(最大功率跟踪) 风力发电机组并网后,当风速介于启动风速和额定风速之河时,需要针对不同风速进行最大功率跟 踪,控制系统依据机组的最佳叶尖速比控制发电机转速,观察风力发电机组发电功率。 47 恒转速试验(双馈机组) 在双馈式风力发电机组运行的情况下 并网前),改变转速设定值(需满足小于或等于额定转速),调 节桨距角进行恒转速控制 观察转速跟踪情况并 记录转速和桨距角. 48 功率控制试验 当风速大于额定,【n 速时需进行恒功率试验.设定额定功率输 出,调节电气变桨距拴制系统,观察风 力发电机组是否能稳定运行,并记录发电功率的变化情况和转速的波动范围. 4 变桨电机温升试验 温升试验的日的在于测定变桨距系统在额定条件下连续运彳i 时,变桨电机是否超过规定的极限温 升以及是否会产生相应的保护.交流电机试验方法参见GB/T10中相关规定,直流电机试验方法参 见GB 11中相关规定. 410 振动试验 风力发电机组电气变桨距控制系统的振动试验试验方法按GB/T幻10进行,对电气变桨距控 制系统进行三轴三向的扫频耐久试验,所用的频率范围和幅值 由风力发电机组的振动特性决定. 4l l 防护等级试验 按照GB矽08外壳防护等级中第 13、14条规定进行试验. 412 过载能力试验 在变桨电机额定运行至温升达到稳定值后,在15。%的额定输人转矩下运行3Os ,随后转矩降至额 定值以下运行一段时间,在整个试验期河,输人转矩等效值不超过额定输人转矩, 413 安全保护试验 4131 时轮超速 模拟方法:拨动叶轮过速开关,观察安全链断开情况,观察关机过程和故障报警状态。 4132 过振动 模拟方法:触发相应的振动开关,观察安全链断开情况,观察关机过裎和故障报警状态 , 1 w w w . b z f x w . c o m GB/T253862-2010 4133 紧急关机按钮 模拟方法;在| T常转速范围内,分别按下控制柜上的紧急关机按钮和机舱里g .J紧急关机按钮,观察 安全链能否及时断开而触发紧急关机动作,同时观察关机过翟和故障报警状态. 4134 看r 】狗信号异常 模拟方法:复位看门狗输出信号,观察安全链断开情况,观察关机过程和故障报警状态. “135 安全链断开 模拟方法;触发安全链输出信号,观察关机过程和故障报警状态 , 4136 过度扭缆 模拟方法:分别触发顺时针扭 障报警状态 4137 解缆 4139 发电 4】38 电网掉电 模拟方法:在机 全链断开情况,观察关机过程和故 后的偏航角度. 机组扭缆且关机后 关,观察关机过程 下,断并上回路空气开 模拟方法: 4 13 10 叶轮 模拟方法; 413l l 制动 模拟方法: 41312 制动 模拟方法: 41313 风速 41314 风 向 当叶轮转速高于 41316 发电机转速 41315 时轮转 当叶轮转速高于2r 报警状态. 障报警状态, 障报警状态. 模拟方法: 模拟方法;在 F| 故障报警状态. 41317 并网反馈信号丢 模拟方法;发电机并 网开关机过程和放障报警状态, 41318 液压 系统油位低 模拟方法:断开液压抽位传感器信号线并维持设定时问,观察关机过程和敌障报警状态 41319 液压 系统油压低 模拟方法:启动液压油泵,断开液压传感器信号线,观察关机过程和故障报警状态 . 41320 发 电杌功率超临舁值 模拟方法;调低功率传感器变 比或动作条仵 设置点,观察机组动作结果及 自复位情况 41321 发 电机过热 模拟方法:调低温度传感器动作条件设置点,观察机组动作结果及 自复位情况. 41322 与电气变桨距控制系统通讯故障 模拟方法:断开控制系统 与电气变桨距控匍系统通讯线并维持设定时阃,观察关机过程和故障报警 状态. 和逆时针扭缆开关: 解缆过程,核实其解缆方向 轮超速 的 动器磨损 信号丢失 动反馈信 矢 电机转速传感器信号后, 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m GB/T253862-2010 41323 与变流器通讯故障 模拟方法:断开控制系统与变流器通讯线并维持设定时问,观察关机过程和故障报警状态 41324 与中央监控通讯中断 模拟方法;断开控制系统与中央监控通讯线并维持设定时间,观察关机过程和故障报警状态 . 4l 325 400V供电电源故障 模拟方法:断升控制系统/电气变桨距控制系统400V供电电源,观察关机过程和故障报警状态. 41326 编码器故障 模拟方怯:断开一个编码器接线,观察关机过程和故障报警状态 41327 变桨电机过流 模拟方法:调低变桨电机过流动作条件设置值,观察机组动作结果及 自复位情况. 41328 变桨电机过热 模拟方法;调低变桨电机过热动作条件设置值,观察机组动作结果及 自复位情况, 41329 伺服驱动器内郜敌障 模拟方法;拨动伺服驱动器故障输出继电器开关,观察关机过程和故障报警状态. 41330 通讯故障 模拟方法:将通讯线路断开,观察关机过程和故障报警状态, 414 电磁兼容试验 职1力发电机组控制系统/电气变桨距控制系统的抗电磁干扰试验避照GB/T17田61标准进行,所 适用的干扰等级可根据预羽的使用环境选定.当存在高频电磁波干扰的情况下,各类传感器应不误发 信号,执行部件应不误动作, 犭15 环境试验 4151 低温试验 试验方法按GB/T24纪 1中 “ 试验A”进行 产晶无包装,在试验温度为-203 常温型)或 -303 低温型)运行条件下,使被测产晶保持工作状态2h ,在常温条件下恢复2h 后 ,控制系 统/电气变桨距控制系统应还能正常工作, 4152 高温试验 试验方法按GB/T纽幻2中 “ 试验B”进行.产品无包装,在试验温度为403运行条件下, 使被测产品保持工作状态2h ,在常温条件下恢复2b 后,控制系统/电气变桨距挎制系统应还能正常 工作 4153 湿热性能环境试验 试验方法按GB/T24幻 3巾 “ 试验Ca b ”进行.产晶在试验温度为(452)、 相对湿度(953% 恒定湿热条件下,无包装,不通电,经受48h 试验后,取出样品,在常温条件下恢复2h 后,控制系统/电 气变桨距控制系统应能正常工作, 416 其他试验 若对拴制系统/电气变桨距控制系统的上述标准试验项 目耒涉及其他性能有要求时,应在订货时提 出,并取得协议. 5 试验报告 试验报告格式和内容见附录B w w w . b z f x w . c o m CB/T253862-2010 附 录 A (资料性附录) 仪器 、 仪表要求 砂 万用表 量 程:ACO V 750V,DC0V 1000V; 准确度:05级; b ) 钳型电流表 量 程 ACO A l 000A,OA 2000A, 准确度:2级; c ) 兆欧表 电 压;1。0。V; 璺 程;OM 50O M,0M 1000M; 准确度:5级; d l 双线数字存储示波器 频带响应:0MHz 200MHz ; 输人电压:0V