- •Кафедра «Энергия и окружающая среда»
- •140202.65 – Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
- •(Подпись) (фамилия, имя, отчество)
- •140202.65 – Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии и направлению 650900
- •2. Объем и содержание лекционного курса
- •2.1 Объем дисциплины и виды учебной работы (час):
- •2.2 Содержание лекционного курса
- •I. Введение.
- •II. Основы теории систем управления (обзор).
- •VII. Система безопасности.
- •VIII. Устройства систем управления
- •IX. Оптимизация выработки электроэнергии.
- •2.3 Контрольная работа
- •2.4 Курсовая работа
- •4.Учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы «Система управления ветроэнергетической установкой»
- •1. Введение
- •2. Содержание курсовой работы.
- •3. Автоматические регуляторы и системы автоматического управления.
- •3.1. Автоматические регуляторы.
- •3.2. Система управления вэу.
- •4. Задание на курсовую работу.
- •5. Определение основных параметров вэу.
- •5.1. Анализ аэродинамических характеристик вэу.
- •5.2. Радиус ветроколеса и номинальное
- •6. Статические характеристики.
- •6. Расчет энергетических характеристик.
- •7. Динамические режимы работы вэу.
- •8. Система безопасности вэу
- •8.1. Определение системы безопасности.
- •8.2.Тормозная система.
- •8.3.Общая концепция безопасности.
- •8.4.Рабочая тормозная система вэу р-1
- •8.5.Аварийная тормозная система вэу р-1.
- •Типы аварийных систем.
- •8.7.Общая концепция безопасности (продолжение)
- •8.8.Общая концепция безопасности применительно к вэу р-1
- •Требования к тормозной системе.
- •Сигналы безопасности.
- •8.10.1. Число оборотов (угловая скорость).
- •8.10.2. Мощность.
- •8.10.3. Скорость ветра.
- •8.10.4. Вибрации.
- •8.10.5. Температура.
- •8.10.6. Параметры гидросистемы.
- •8.11. Отказные ситуации.
- •8.12.Диаграмма характерных частот
- •Литература
8.10.4. Вибрации.
Под вибрацией следует понимать вынужденные колебания ВЭУ, вызванные дисбалансом, а также работой установки вблизи резонансных частот. Дисбаланс может быть вызван повреждениями, ошибками (например, разные углы установки лопастей) или внешними причинами (такими, как обледенение лопастей ветроколеса).
Колебания должны постоянно измеряться и сравниваться по амплитуде с предельным значением. Устройство измерения должно быть расположено на уровне гондолы эксцентрично к оси башни. Главной целью замера колебаний является своего рода контроль общего состояния ВЭУ. Если получен слишком высокий уровень вибраций, то можно сделать заключение о неисправности ВЭУ.
8.10.5. Температура.
Превышение граничного значения температуры на отдельных частях электрической машины (например, статоре, подшипниках генератора и т.д.) свидетельствуют о нерасчетном режиме работы ВЭУ и требуют соответствующей реакции со стороны системы безопасности.
8.10.6. Параметры гидросистемы.
В качестве контролируемых следует использовать основные параметры гидросистемы, такие как давление в гидросистеме, уровень рабочей жидкости в баке, температура масла в баке и т.д.
8.11. Отказные ситуации.
Определение: под отказной ситуацией понимается такое состояние ВЭУ, при котором обнаружены неисправности систем ВЭУ или выход контролируемых параметров за заданные пределы безопасности.
Отказные ситуации не всегда приводят к задействованию системы безопасности. Поэтому поведение системы в отказных ситуациях охватывает более широкий круг режимов работы ВЭУ, чем режимы, связанные с задействованием системы безопасности.
Отказных ситуаций может быть очень много, но возможные реакции на них весьма ограничены:
1). Аварийный останов.
2). Принудительное флюгирование.
3). Работа в режиме пониженной мощности.
4). Работа при частичном отказе.
Отказные ситуации и реакции их возникновения применительно к ВЭУ Р-1 приведены в таблице.
Отказные ситуации
Таблица
Реакция системы |
Условия появления |
Действия
|
Сигнал ВЭС |
Обследование |
Примеч. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Аварийный останов Формируется на всех режимах работы, кроме режима ожидания |
1. Признак пожара 2.n>na –превыш. оборотов. 3. Отсутствие напряжения ССН 4. Уровень масла и давление в гидросистеме ниже критического 5. Не стопорится лопасть |
Отключается СГЭЭ. Задействуются одновременно принудительное флюгирование и аварийный останов. Выключаются управляющие сигналы на ОПУ и снимается питание. Выключаются все остальные подсистемы, снимается питание ССН. Отключается САУ через 20 с. |
«Авария» |
+ |
|
Принуди-тельное флюгирование |
1. Отказ ЦВМ САУ 2. Отказ ЦВМ СКД 3. Обледенение 4. Авария СГЭЭ 5. Превышение температуры (генерат., масла) 6. Неисправн. более одного насоса 7. n2 < n <na 8. Отсутствует расстопорение гондолы 9. Ускорение гондолы >2 м/с2 |
Задействуется принудительное флюгирование. Торможение заканчивается переходом в режим останова, последовательно отключаются все системы ВЭУ. |
«Авария» |
+ |
При отказе ЦВМ САУ управление осуществляет ЦВМ СКД |
Пониж. мощность |
Авария преобразователя частоты |
СГЭЭ переходит в асинхронный режим с постоянной частотой вращения. Алгоритмы САУ переключаются на режим работы Nmax = 800 квт. |
Неисправность |
+ |
|
Частичный отказ |
1. Отказ одного насоса. 2. Отказ в измерении температуры и скоростного напора СИПВ |
Функции отказавшего насоса передаются другому. В алгоритмах работы САУ задействуются режимы работ без использования информации о температуре и скоростном напоре |
Неисправность |
+ |
|
