智慧风电5G工业终端边缘计算算法设计和调试

5G工业终端在靠近用户设备的位置提供网络、计算、存储服务,不仅能够实现流量的本地化处理,降低对传输网络和数据中心的流量冲击,而且能够提供低时延和高稳定的应用运行环境,有利于计算框架在终端和数据中心间的延展,有助于实现场景需求、算力分布和部署成本的最佳匹配.风电厂常地处偏远,目前光纤环网敷设成本高,可靠性低,带宽小,难以满足智慧风场业务的发展需求,本文利用5 G工业终端对风电主控PLC内的各项数据进行采集,可实现对风机机械、电气、控制等设备的运行状态的实时监控,还可在设备处就近应用边缘算法进行机组部件运行健康度和衰退预测等.     

智慧风电变流器CANopen通信开发

风电机组的智能化是风电行业的重要发展趋势,开发自主可控、灵活开放的变流器通讯系统成为重要任务.CANopen通讯具有硬件结构简单、抗干扰能力强、实时性高等优势,因此广泛应用于工业控制领域.本文基于TMS320F28377D的CAN(Controller Area Network)模块开发CANopen通讯功能,使其能够应用于以PLC(Programmable Logic Controller)为主控制器的智慧风电控制系统中.最后通过实验验证了所开发通讯功能的可靠性和准确性.     

永磁直驱机组的模拟风力机系统设计的几个关键问题

为了保证被测的永磁直驱型风电系统实现最大风能跟踪和全功率发电,指出了背靠背变流器、永磁同步发电机、感应电机、变频器、以及风力机机械特性模拟器等各环节的设计要点。通过理论与实例分析指出,背靠背变流器直流母线电压以及永磁同步发电机定子电流约束使永磁同步电机在一定转速下输出功率存在上限。模拟风力机械特性模拟器的参数设计应保证风力机在整个运行范围内,始终位于永磁同步电机最大出力曲线的下方。为此,给出了风力机机械特性模拟器参数的设计方法并最后通过设计实例验证了设计的可行性。     

主动式冷梁性能实验研究

针对某主动式冷梁搭建实验台,在一次风量200 m3/h以内,供水温度15~17℃条件下进行实验,研究了:(1)诱导规律,(2)换热器翅片间流动状态、换热系数及压降,可评价冷梁性能的影响因素。实验结果表明,随着一次风量的增加,诱导比呈先增加后稳定的趋势;在二次风速0.8 m/s内微风速下,换热器翅片上的流态为层流;换热器各测试工况点的换热系数保持在15~28 W/(m2·K)范围内,随二次风量和水流量的增加而提高,但供水水温的增加导致换热系数降低;在二次风速0.6 m/s以内,二次风经过换热器的压降在2 Pa以内,呈指数增长。实验数据及结果对冷梁的设计人员具有直观参考价值。     

燃机静止启动变频器控制中的几个关键问题

燃机静止启动变频器(SFC)是燃气轮机机组启动的核心电力电子装置。为正确响应电厂上位机指令,将燃机机组从初始状态拖动至目标转速,SFC控制需要解决很多技术问题。此处介绍了SFC工作模式和总体控制策略,分析了电机初始位置检测、强迫换相可靠控制和电机机端电压锁相几个关键问题并给出了设计要点。开发了一套SFC控制系统,试验结果证明了设计的可行性。     

硬件在环实时仿真系统延迟对滞环电流控制仿真影响研究

硬件在环实时仿真系统如RT-LAB、RTDS等近年在电力电子研究领域中得到了广泛的应用。在使用硬件在环仿真的过程中,研发人员往往关注仿真机的最小步长而忽视仿真机输入到输出的延迟指标。针对采用滞环电流控制的并网逆变器,研究了硬件在环实时仿真中输入到输出延迟指标的重要性。通过理论研究、仿真和实验得出在滞环电流控制的硬件在环仿真中,仿真机的输入到输出延迟对滞环电流控制有明显的负面影响,它会导致滞环比较带宽增加,进而降低滞环比较控制的开关频率,让并网逆变器的电流谐波增大,使得硬件在环仿真下的控制器性能劣于真实系统。即使仿真机保持较小的仿真步长,也无法真实有效地模拟出真实的滞环电流控制系统的性能。随着开关频率的提高,一味地通过提高仿真机性能来解决硬件在环仿真准确度问题的思路并不可取,未来需要考虑其他技术手段来缓解该问题。     

CANopen通信协议在风电电控系统的应用研究

文章简要阐述了CAN的高层协议CANopen,对CANopen的对象字典OD、EDS、DCF等几个重要概念以及CANopen的网络管理和4种报文进行简要说明,以风电变桨系统为模型搭建CANopen通讯网络,并结合截获的总线报文介绍了其在风电电控系统的应用实例。     

背靠背功率模块中IGBT的关断过电压抑制

IGBT的关断过电压一直是变流器设计中备受关注的重要课题.本文对IGBT关断过电压的产生原因及吸收电路抑制方法进行了分析,在背靠背变流器系统开发中采用了一些有效抑制IGBT关断过电压的措施,并通过双脉冲试验进行了测试验证.结果表明,本系统中通过加吸收电容有效抑制了IGBT的关断过电压,能够满足应用于该背靠背变流器安全运行的需求.