[發明專利]一種風力發電機組PLC自主可控方法

在審

• 申請號: 202210986715.3
• 申請日: 2022-08-17
• 公開（公告）號: CN115453961A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 闕維林;陳宇;徐興華;李洪凱;馬靖聰;楊松
• 申請（專利權）人: 銳源風能技術有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發明公開一種風力發電機組PLC自主可控方法，其包括：S1：PLC系統上電運行系統參數初始化程序；S2：按照預設循環掃描周期執行入口函數，根據入口函數調用對應模塊程序；S3：接收啟機指令后檢查故障情況；S4：檢查風速是否滿足預設要求；S5：檢查偏航角度是否滿足預設要求；S6：啟動變槳，并實時檢查轉速是否滿足預設轉速值；S7：啟動變頻器，并等待并網運行，完成本次循環掃描控制。

技術領域

本發明涉及風力發電控制領域，具體而言，涉及一種風力發電機組PLC自主可控方法。

背景技術

隨著我國風能產業的持續發展，風力發電機組(以下簡稱風電機組)數量持續增加，早期風電機組的問題、缺陷慢慢凸顯出來，很多問題經過主機廠家的不斷優化技術改進，以及風電場運維人員的精心維護，都得到了良好的改進和解決。但是，風電機組進口器件老化方面所帶來的問題，特別是主控系統進口PLC老化、原PLC型號因停產而無處購買所帶來的問題，是困擾主機廠家和風電場的一大難題。目前，部分主機廠家解決這一難題的方案是對原有的PLC進行維修或技術改進為其它型號的進口PLC。這其中針對本身已經老化的PLC，即便維修后的運行質量也并不理想，所以使用維修PLC的風電機組故障率會比較高；而針對技術改進為其它型號進口PLC的風電機組，雖然解決了備件供應和運行故障率問題，但是技術改進除了PLC的更換外還需要對硬件線路或軟件進行更新，改進成本較高，且軟件、硬件都因為需要進口而受控于國外廠商，因而會存在較大的安全隱患。

例如華銳風電SL1500風電機組現場運行中的ABB PLC，為進口的ABB廠家的PLC。由于該硬件設備較老，ABB廠家已于2010年停止生產，市面上的備件也即將面臨無處可買的情況。并且該PLC屬于上世紀90年代設計的產品，CPU主頻僅為100MHz，相比現在的主流PLC而言，其處理器性能已經遠遠落后。而現有的控制程序在該PLC內部運行時，CPU利用率已高達80％以上，造成了PLC發熱量較大，且加速了該PLC的老化。此外，該PLC存儲空間只有16MB，由于存儲空間的限制，無法對控制程序進行系統性的優化；PLC本地也無法有效存儲大量的詳細數據記錄信息，當風電機組出現問題時，有時難以準確還原故障全過程，這給風電機組的問題分析、技改優化造成一定的困難，給整個風電機組穩定運行帶來了隱患。目前很多安裝SL1500 ABB PLC機型的風電機組，其使用的PLC已經是維修件，自身故障率很高，已嚴重影響了風電場的發電效益。

此外，根據主機廠家提出的針對該機組的技改方案，部分風電場已將該PLC技改為其它進口廠家高性能的PLC，雖然機組備件和運行穩定性得到了解決，但是由于所采用的進口PLC軟件、硬件均受制于國外廠商，特別是PLC的CPU處理器、軟件編程平臺都需要采用進口的，因此依然存在芯片斷貨、國內無法購買和產品非自主可控等的安全隱患問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種風力發電機組PLC自主可控方法，根據現有SL1500風電機組ABB PLC機型的控制原理，結合自主可控PLC硬件特征和軟件編程平臺，設計一套可應用于現有SL1500風電機組的PLC自主可控方法，用以實現SL1500風電機組主控系統PLC硬件100％國產化和軟件100％國產化。

為達到上述目的，本發明提供了一種風力發電機組PLC自主可控方法，其包括：

步驟S1：PLC系統上電運行系統參數初始化程序；

步驟S2：PLC系統按照預設循環掃描周期執行入口函數，根據入口函數調用對應模塊程序；

步驟S3：PLC系統接收啟機指令后檢查故障情況，如果系統有故障反饋，則將系統設定為故障狀態，待修復后執行故障復位；如果系統無故障則進入下一步；

步驟S4：檢查風速是否滿足預設要求，其中預設要求為風速≥切入值，且風速≤切出值，如果滿足要求進入下一步；

如果不滿足要求則將風速值與切入值進行比較，若風速值切入值，系統進入待風模式，并返回步驟S2；