NBT 10584-2021 风力发电机组控制系统改造技术规程.pdf
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止外网病毒和非法入侵对控制系统的破坏。
NB/T105842021
钢丝绳标准6.4辅助部件改造要求
6.4.1所需改造的其他辅助部件应满足GB/T18451.1中有关要求。 6.4.2进行UPS更换改造时，应考虑其工作模式、额定容量、后备时间等。 6.4.3 进行开关电源更换改造时，应考虑其输入电压范围、带载能力及抗干扰能力。 6.4.4进行风速风向仪、偏航传感器和机舱振动传感器等辅助部件更换改造时，应充分考虑其信号类 型、测量量程及抗干扰能力。
控制系统软件改造主要包括控制策略优化、功能拓展和接口规约等的改进。
7.2.1控制系统软件应至少包含数据采集及处理、数据计算、故障监测及保护、运行控制、数据及报表存 储、监控系统通信等功能。 7.2.2进行控制系统软件设计时，应对功能模块进行划分，并遵循每个模块功能单一、结构精简、接口简 单的原则。 7.2.3控制系统程序应能在控制性能整体稳定的前提下，有效解决改造前系统出现的问题，同时应能按 照需要拓展其他功能。 7.2.4实施控制系统软件改造后，系统应能完成风力发电机组的正常运行控制及运行参数、运行状态的 检测和监控。 7.2.5控制系统软件改造应由熟悉程序控制逻辑并经资格审查通过的技术人员进行，现场程序优化和 参数修改仅限专业技术人员操作。
7.2.1控制系统软件应至少包含数据采集及处理、数据计算、故障监测及保护、运行控制、数据及报表存 储、监控系统通信等功能。 7.2.2进行控制系统软件设计时，应对功能模块进行划分，并遵循每个模块功能单一、结构精简、接口简 单的原则。 7.2.3控制系统程序应能在控制性能整体稳定的前提下，有效解决改造前系统出现的问题，同时应能按 照需要拓展其他功能。 7.2.4实施控制系统软件改造后，系统应能完成风力发电机组的正常运行控制及运行参数、运行状态的 检测和监控。 7.2.5控制系统软件改造应由熟悉程序控制逻辑并经资格审查通过的技术人员进行，现场程序优化和 参数修改仅限专业技术人员操作。
7.3数据采集及计算要求
7.3.1控制系统软件应满足与原机组关键传感器和执行机构的技术匹配性要求。 7.3.2控制系统软件采集的数据、数据采集周期和数据处理显示精度应满足风力发电机组控制和监控 要求。 7.3.3 数据采集及处理变量和精度应满足NB/T31017和NB/T31103的技术要求。 7.3.4时间可利用率和发电量可利用率统计按照GB/Z35482和GB/Z35483的相关规定执行
7.4故障监测及保护要求
7.4.1进行控制系统软件改造时，不应改变原机组振动保护、过速保护、过功率保护、涉网类保护等保护 参数，系统程序逻辑应能保证风力发电机组在规定的条件下有效、安全地运行。 7.4.2当控制功能和安全功能发生冲突时，控制系统的功能应服从安全保护系统的要求。 7.4.3改造后的控制系统应具有与风电场监控系统的完备接口，可实现风力发电机组实时数据及统计 数据的交换和远程控制。 7.4.4进行控制系统软件改造，不允许屏蔽任何故障信息。
控制系统软件控制逻辑应满足NB/T31103的
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7.5.2控制系统改造部件控制逻辑和参数设定应满足部件厂家相关要求，同时应满足NB/T31017的 相关要求。 7.5.3改造后的控制系统应具有友好的控制界面，并实现监控界面与操作逻辑分离，人机界面应设置不 同管理权限，满足GB/T4205的相关要求。
7.5.2控制系统改造部件控制逻辑和参数设定应满足部件厂家相关要求，同时应满足NB/ 相关要求。 7.5.3改造后的控制系统应具有友好的控制界面，并实现监控界面与操作逻辑分离，人机界面 同管理权限，满足GB/T4205的相关要求，
7.6.1数据报表应满足NB/T31103的相关要求。 7.6.2进行控制系统软件改造后，系统应具备存储空间管理功能，防止处理器向非预期的或不允许的存 储空间进行数据存取而导致处理器死机。 7.6.3实施控制系统软件改造后，应对安全链动作等故障事件启动事件顺序记录（SOE)和事故追忆。 7.6.4数据报表记录应包括故障数据和运行数据。
7.7.1通信协议应满足NB/T31017的相关要求。 7.7.2控制系统应与变流器、变浆、偏航等系统进行信息交换，以完成相应的控制及信息传输习 7.7.3控制系统改造点表配置应与风电场监控系统匹配 故障码显示名称应一致。
控制系统升级改造后，测试内容应根据改造相关内容确定，技术指标满足其相关规定。测试检 方法应参考NB/T31017中相关要求。
8.2.1人机交互界面测试
人机交互界面测试应包括以下内容： a）检查人机交互界面是否根据用户要求配置了不同的操作权限等级； b）查看风力发电机组的当前运行状态、修改参数等信息； c）在人机交互界面进行手动停机、启动、变桨、偏航控制等人工操作； d）在不同位置分别进行操作权限登录，验证不同操作权限的优先级别
8.2.2数据采集与处理测试
通过人机交互界面或风电场监控系统等观察数据采集及处理，测试控制软件数据处理部分 整和准确。
8.2.3故障监视与记录
模拟风力发电机组可能出现的各种异常或故障，观察对应状态码变化情况，检验控制系统是否 启动相应保护动作或停机动作，并显示和记录已发生的故障（或报警名称），以及检验事故、故障 录是否满足要求。
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8.2.4通信功能测试
查控制系统与变架系统、变流器系统 预设的通信接口与数据定义进行通信，检查控制 风电场监控系统通信是否正常。
8.2.5事故顺序记录(SOE）
在风力发电机组正常运行的情况下，人为模拟某个停机事件，观察事故顺序记录功能启动情况，并 的数据进行分析，查看记录条数、分辨精度、保留时长等是否满足要求。 主：事故记录不应少于128条指定的最近发生的关键故障信息，保留时间不低于6个月，分辨精度至少应达到5m
在风力发电机组正常运行的情况下，人为模拟某个停机故障，观察事故追忆功能启动情况，并对记录 的数据进行分析，查看事故追忆采样速率及记录时长是否满足要求。
8.2.7功率曲线验证测试
依据GB/T18451.2，由实施单位和业主单位共同测试，或委托第三方机构进行测试进行功率曲线验 证测试：理论发电量应满足NB/T31055的要求，功率曲线保证值由实施单位和业主单位依据合同或技 术协议确定。
参照NB/T31004中的要求进行振动测试。振动测试的时间和记录的数据应满足振动分析的需求， 应记录和保存每台风力发电机组的振动数据，测试结束后出具机组振动分析报告。
8.2.9低电压穿越功能测试
8.3.1检修控制模式测试
风力发电机组检修控制模式测试应包括以下内容： a） 在停机或待机状态下，将维护开关切换至维护位置，观察系统是否进人检修控制模式； b 在检修控制模式下，通过人机交互界面检查启动、自动变桨、自动偏航等自动控制功能状态； 通过人机交互界面分别进行手动偏航、手动变浆、手动启动加热系统、手动启动散热系统，检查 手动控制功能是否能正常动作，参数是否与设定值一致。
看门狗测试应包括以下内容： a）控制器看门狗：模拟控制系统控制器看门狗动作，观察对应控制系统状态码的激活情况，以及告 警或停机流程情况。 6 通信看门狗：模拟断开控制系统与各个子系统的通信连接（可断开通信电缆、切断子系统供电电 源或模拟停正通信心跳信号），观察对应状态码激活情况，以及告警或停机流程情况。
8.3.3风力发电机组主状态测试
电机组主状态测试要求见
表1风力发电机组主状态测试项目表
在风力发电机组正常 个节点，触发安全链故障，检查 安全链反馈触点是否动作以及 事故追忆记录启动情况
对风力发电机组分别进行手动变桨、自动变桨和紧急顺浆操作，观察控制系统能否控制变浆系统协 调完成变浆过程。
在控制系统正常运行条件下，分别进 与自动偏航操作，观察控制系统能否控制偏航系统 协调完成偏航过程,并注意查看偏航速度、角度及方向是否正确
检查控制系统与变流器系统通信接口及数据定义是否满足要求，检验控制系统能否给变流器正确下 发转矩设定值，检验变流器反馈转矩是否正确。
组控制系统在正常运行条件下，分别进行手动解
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直过控制系统人机交互界面调整液压系统的压力值及颜
温度调节测试应至少包括各控制柜、发电机、齿轮箱、机舱等温度调节系统测试。 在风力发电机组控制系统正常运行条件下，通过控制系统人机交互界面调整系统加热（散热）开启 值，检验控制系统是否启动了相应的加热（散热）调节过程，检查各控制柜、齿轮箱、发电机、水冷系统以及 机舱的加热系统是否能够正常启停。
在风力发电机组控制系统正常运行 系统外部供电电源，检查控制系统是否控制风 力发电机组按预设控制策略停机，系统
进行控制系统软件改造可实现 爆风控制、无功调压、空气密度补 偿、传动链阻尼控制、塔架加速度反馈控制、 若改造工作包含这些特殊功能，应进行相应特 殊功能测试，测试要求参见附录A， 主单位共同商定
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有功功率调节测试应能满足NB/T31005和GB/T20320的技术要求。 在风力发电机组额定运行工况下，通过控制系统人机界面下发有功功率给定曲线值发电厂标准规范范本，检查风力发电 机组有功功率调节能力。功率特性测试应满足GB/T18451.2中的技术要求。
仅针对具备暴风控制功能风力发电机组进行测试。 为了便于测试，将风力发电机组切出风速（包括在暴风模型下降功率运行的风速值）调低，但切出风 速值应大于额定风速值。在风力发电机组正常发电状态下，且实际风速大于设定的切出风速时，记录并 存储风速、功率和桨距角，利用记录的数据绘制风速一功率曲线和风速一桨距角曲线，分析评估暴风控制 效果。
分别在风力发电机组轻载（0.1P.
改变控制系统测量空气密度传感器（如环境温度传感器、大气压强传感器）输人通道值，使其测量的 空气密度发生改变，记录不同空气密度下的数据，采样点数据应涵盖切入风速至额定风速所有工况。 记录并存储风速、空气密度、功率、发电机转速、给定转矩和浆距角，利用记录的数据绘制不同空气密 度下的转速和给定转矩曲线，通过对比不同空气密度绘制的风速一功率曲线来分析评估空气密度补偿 效果。
在风力发电机组发电状态下，记录并存储风速、发电机转速、给定转矩、转矩反馈值、功率、浆距角反 馈值，通过对比该功能启用前后选定变量的变化趋势来分析评估传动链加阻控制效果。记录的数据点应 包括满发状态和最大风能捕获状态。
A.6塔架加速度反馈控制
在风力发电机组发电状态下，记录并存储风速、塔架振动加速度瞬时值、功率、发电机转速、给定转矩 和桨距角反馈值，通过对比该功能启用前后塔架加速度的变化趋势来分析评估塔架加速度反馈控制效 果。采样点数据应包括切入风速、切出风速对应数据排水管道标准规范范本，以及满发数据和最大风能捕获风速段数据，至少采 样3组数据。
仅针对具备净空控制功能风力发电机组进行测试。 在风力发电机组正常发电状态下，记录并存储风速、功率和桨距角。通过对比该功能启用前后选定 变量的变化趋势来分析评估净空控制效果。分析采样点数据应涵盖切入风速至切出风速所有工况，且每 个风速段采样点不少于100个。
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