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活動鏈接：2013年控制網行業(yè)專題---發(fā)展新能源更要做好能源管理

   倍福wind libs風電庫是由倍福德國風電團隊傾力打造的一套完整風機控制應用庫，它是倍福德國風電專家Robert先生30年的風電行業(yè)應用經驗和倍福基于PC控制思想的風電控制系統(tǒng)的結晶。適用于任何MW級別的風機系統(tǒng)控制，也適用于陸上型和海上型風機控制；該風電庫基于TwinCAT2的IEC61131-3的ST編程語言，采用對面對象的編程思想和模塊化的結構設計，是一套完整的風電控制解決方案。客戶在基于該風電控制庫的基礎上可以非常容易地實現(xiàn)風機的完整控制，并且可以靈活地實現(xiàn)自定義的功能。
  
                  

  浙江運達1.5MW系列風電機組采用了兆瓦級風電機組的經典設計：葉輪采用三葉片、水平軸、上風向布置，三點式支撐；傳動系統(tǒng)采用三級變速行星齒箱和雙饋異步發(fā)電機；功率控制采用變速恒頻和伺服驅動的獨立變漿技術，并運用了國際先進的載荷優(yōu)化控制策略。具有運行可靠穩(wěn)定、風能利用率高、電網適應性強、抗低溫、抗風沙、抗雷擊等特點，主控系統(tǒng)核心控制器采用德國倍福的CX1020加EtherCAT IO模塊實現(xiàn)。主控軟件系統(tǒng)采用倍福的基于PC架構的wind libs風電庫實現(xiàn)。

  浙江運達風力發(fā)電工程有限公司成立于2001年，前身是浙江省機電設計研究院風電研究所，從事風力發(fā)電技術的研究已經有40年的歷史，公司主營并網型風力發(fā)電機組設計、生產和銷售以及風電場的運行維護、備品備件的供應，并提供風力發(fā)電工程的風場規(guī)劃、技術咨詢、設計、施工等服務，是浙江省高新技術研發(fā)生產企業(yè)。公司總部位于風景秀麗的杭州，分別在南北兩地設立了年產100萬千瓦的大型兆瓦級風力發(fā)電設備研發(fā)和生產基地。

  完整且開放的風機控制解決方案

   倍福風電庫提供了完整的實現(xiàn)風機控制的各種功能塊，并且采用內存表形式存儲當前參數，用戶可以通過參數索引直接獲取或更新參數，所有參數都是在PLC初始化時自動生成，在程序的不同控制狀態(tài)下只需要對當前唯一的參數表進行操作即可完成整個風機的控制。由于參數表在內存中是唯一的，因此程序的任何控制策略都指向了這唯一的參數表，從而避免了控制操作與參數存儲的混亂現(xiàn)象，完美的實現(xiàn)了控制與數據的分割，使得程序結構更加簡單、靈活。浙江運達的婁堯林如此說道: “BECKHOFF的wind libs風電庫是一套完整的采用ST語言實現(xiàn)、面向對象的風機控制功能庫，其優(yōu)越的內存管理機制和完善的功能塊提供了非常好的基礎架構，使在基于該功能庫上開發(fā)風機控制系統(tǒng)變得非常容易和簡單”。
 
                  

  該功能庫的所有源代碼都是對用戶完全開放的，用戶可以對功能庫的底層代碼進行增加或刪減，可以依據實際的風機做相應的修改，也可以在自己的新機型上使用該功能庫。

   系統(tǒng)管理與診斷——一切盡在掌控

   倍福風電庫提供了大量風電主控系統(tǒng)的管理與診斷功能。用戶只需要關注于風機的控制即可，而不需要考慮底層的實現(xiàn)細節(jié)，利用該功能庫可以實現(xiàn)事半功倍的效果。功能庫還提供了完整的Log文件管理和存儲功能，所有l(wèi)og文件都是以csv格式存儲，以方便在EXCEL中對Log數據的分析。用戶可以方便地對Log文件的存儲數據、時間間隔、文件名稱、存儲路徑等進行自定義。功能庫也提供了對控制器的CPU占用率、PLC運行相關參數、EtherCAT IO模塊的診斷等功能塊，用戶可以依據實際需要自由調用這些功能塊，也可以把這些診斷信息綁定在狀態(tài)碼中實現(xiàn)對風機整體運行的完美掌控。
 
                        

  代碼生成工具

  倍福wind libs風電庫提供了4個代碼生成工具，這些工具是以參數配置形式實現(xiàn)PLC代碼的自動生成的。代碼生成工具可以對風機的運行參數、IO和通訊參數、遠程控制命令、狀態(tài)碼等參數進行配置并自動生成PLC代碼，用戶只需要在對應工具中增加需要的參數并設置參數的對應屬性，并把設置好的參數以（*.exp）導出，然后再PLC工程中導入即可，也可以把這些配置參數保存成CSV文件方便日后的更新和維護。浙江運達依據這些工具大大提高了代碼的編寫速度，運達工程師說：“這些工具幫助我們大大提高了程序的編寫速度，降低了代碼的出錯幾率，而且使將來的運行維護變得非常容易和簡單”。

   HMI和SCADA接口

   功能庫中也包含了對用戶登錄和用戶級別的管理控制功能，把所有用戶分為100個等級，0為最低級別，100為最高級別，不同級別的用戶登錄后所對應的操作和HMI的顯示也不一樣，例如：狀態(tài)碼復位操作。只有登錄的用戶級別高于當前狀態(tài)碼的設定級別后才可以復位該狀態(tài)碼。

   該風電庫包含了一個基于PLC的Visulization的HMI界面，該HMI不需要任何通訊接口，直接和PLC變量采用內存綁定，可以實時顯示當前風機的所有實時參數，功能庫中還提供了大量底層的HMI界面，客戶只要在基于該HMI界面上做一些簡單的配置既可以實現(xiàn)自定義的風機控制HMI界面或實時曲線等功能。

  如果想遠程訪問PLC的數據也非常容易實現(xiàn)，功能庫提供了默認為ADS接口遠程訪問的結構體，用戶只需要在遠程通過ADS的變量名方式即可訪問PLC內部的任何參數或實現(xiàn)遠程控制功能。其他通訊協(xié)議可以選擇MODBUS、TCP/IP、OPC等方式訪問，運達是通過Modbus TCP與遠程SCADA系統(tǒng)進行數據交互的，通過代碼生成工具自動定義了指定的PLC的內存地址和Modbus地址。

  采用該風電庫的1.5MW樣機已經在運達張北風場進行了一個月的并網發(fā)電，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，運達計劃于今年年底進行大批量應用于1.5MW風機控制。