搜索结果: GB/T 25386.1-2021, GB/T25386.1-2021, GBT 25386.1-2021, GBT25386.1-2021
| 标准编号 | GB/T 25386.1-2021 (GB/T25386.1-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Wind turbines - Control system - Part 1: Technical condition | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F11 | | 字数估计 | 22,237 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 25386.1-2021
Wind turbines -- Control system -- Part 1: Technical condition
ICS 27.180
F11
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 25386.1-2010
风力发电机组 控制系统
第1部分:技术条件
2021-03-09发布
2021-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 一般要求 3
5 技术要求 7
6 试验方法 14
7 检验规则 15
8 产品信息 16
风力发电机组 控制系统
第1部分:技术条件
1 范围
GB/T 25386的本部分规定了风力发电机组控制系统的通用技术要求、检验规则等。
本部分适用于并网型水平轴变速恒频风力发电机组(以下简称“机组”)控制系统。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温
GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温
GB/T 2423.3 环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验
GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db交变湿热(12h+12h循环)
GB/T 2423.5 环境试验 第2部分:试验方法 试验Ea和导则:冲击
GB/T 2423.10 环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)
GB/T 3797 电气控制设备
GB/T 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件
GB/T 7094 船用电气设备振动(正弦)试验方法
GB/T 7251.1-2013 低压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 14598.27-2017 量度继电器和保护装置 第27部分:产品安全要求
GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡
GB/T 15969.1 可编程序控制器 第1部分:通用信息
GB/T 15969.2 可编程序控制器 第2部分:设备要求和测试
GB/T 17626.2-2018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3-2016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.4-2018 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5-2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.6-2017 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度
GB/T 17626.12-2013 电磁兼容 试验和测量技术 振铃波抗扰度试验
GB/T 19608.1 特殊环境条件分级 第1部分:干热
GB/T 19608.2 特殊环境条件分级 第2部分:干热沙漠
GB/T 19608.3 特殊环境条件分级 第3部分:高原
GB/T 19963-2011 风电场接入电力系统技术规定
GB/T 20626.1-2017 特殊环境条件 高原电工电子产品 第1部分:通用技术要求
GB/T 20641 低压成套开关设备和控制设备 空壳体的一般要求
运输期间与控制系统分拆开,按照器件的温度要求来储存。
4.2.3 使用场所的要求
控制系统使用场所应满足下列要求:
a) 环境中不应有腐蚀破坏绝缘的气体或导电介质,不应有引起火灾或爆炸的介质,不应有明显的
及较严重的霉菌;
b) 使用场所的接地电阻应不大于4Ω;
c) 对气候条件和使用场所按照 GB/T 19608.1、GB/T 19608.2和 GB/T 19608.3系列标准的
要求。
4.3 电源条件
4.3.1 交流电源
控制系统在下列交流电源环境条件下,应能正常运行:
a) 电源电压频率变化范围:47.5Hz~51.5Hz;
b) 电源电压允许波动范围:电压额定值的-10%~+10%;
c) 电源电压不平衡度应满足GB/T 15543-2008第4章的规定,并在其范围内正常工作;
d) 电源电压波形为正弦波,电压总谐波畸变率应不大于5%。
4.3.2 直流电源
控制系统在下列直流电源环境条件下,应能正常运行:
a) 电源电压允许偏差:-10%~+10%;
b) 电源电压纹波系数应不大于5%。
4.4 控制柜与元器件
4.4.1 柜体设计要求
4.4.1.1 柜体设计和结构应符合GB/T 20641的相关规定。
4.4.1.2 柜体设计应满足塔筒、机舱内的安装维护要求,当需要时,应有相应的减振措施。
4.4.1.3 柜体设计应满足安全接地的要求,防止受雷电感应过电压而损坏。
4.4.2 元器件要求
4.4.2.1 控制系统中所使用元器件应符合其自身的有关标准及GB/T 5226.1的有关规定。
4.4.2.2 可编程序控制器应符合GB/T 15969.1和GB/T 15969.2的相关规定。
4.4.2.3 产品的金属零件应经防腐蚀处理,所有零件应完整无损,产品外观应无划痕、损伤及变形。
4.4.2.4 产品零部件、元器件应安装正确、牢固,并实现可靠的机械和电气连接。
4.4.2.5 旋钮、控制开关、转换开关、按钮等操作和调整件应操作灵活,不应有卡死、松动和接触不良等
现象,不应有振动后松动或状态改变的现象。
4.4.3 电气连接要求
4.4.3.1 应保证各个电气连接的正确性,继电器、接触器、微型断路器、电子元器件等辅助器件应在装配
前确认其处于合格状态。
4.4.3.2 电缆和导线的敷设和连接应符合GB 50171的规定。
4.5 电磁兼容
4.5.1 振铃波抗扰度试验
控制柜应能承受GB/T 17626.12-2013中第5章规定的试验等级为3级的振铃波抗扰度试验。
4.5.2 静电放电试验
控制柜应能承受GB/T 17626.2-2018中第5章规定的试验等级为3级的静电放电抗扰度试验。
4.5.3 辐射电磁场抗扰度试验
控制柜应能承受GB/T 17626.3-2016中第5章规定的试验等级为3级的辐射电磁场抗扰度试验。
4.5.4 电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验
控制柜应能承受GB/T 17626.4-2018中第5章规定的试验等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰
度试验。
4.5.5 浪涌抗扰度试验
控制柜应能承受GB/T 17626.5-2019中第5章规定的试验等级为3级的浪涌群抗扰度试验。
4.5.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验
控制柜应能承受GB/T 17626.6-2017中第5章规定的试验等级为3级的射频场感应的传导骚扰
抗扰度试验。
4.6 绝缘性能
4.6.1 绝缘电阻
控制柜各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,以及无电气联系的各
导电回路之间,测试其绝缘电阻值应不小于1MΩ。
4.6.2 介电性能
4.6.2.1 冲击耐压
控制柜的带电部分与外露可导电部分之间,不同电位的带电部分之间应能承受GB/T 7251.1-
2013中9.1.3规定的冲击耐受电压,无击穿或闪络现象。当产品的使用地点海拔与试验地点海拔不同
时,应按照GB/T 20626.1-2017中5.5.1规定的进行修正。
4.6.2.2 工频耐压
控制柜的带电部分与外露可导电部分之间,不同电位的带电部分之间应能承受GB/T 7251.1-
2013中9.1.2规定的工频耐受电压,历时1min的检验,无击穿或闪络现象。当产品的使用地点海拔与
试验地点海拔不同时,应按照GB/T 20626.1-2017中5.5.1规定的进行修正。
4.7 机械性能
4.7.1 振动试验(正弦)
4.7.1.1 振动响应
控制柜振动试验等级按照GB/T 2423.10,分别在1Hz~13.2Hz振动频段以1mm的振幅,在13.
2Hz~100Hz振动频段以0.7g的加速度,在3个互相垂直的轴向,以每分钟一个倍频程的速率进行扫
频,检测每一轴向的共振频率。按照GB/T 7094,测量放大因数Q 值并记录Q 值大于或等于2的频率
点,且在试验报告中用简图标明加速度传感器位置,如样品性能满足有关要求,则放大因数Q 值小于或
等于5是可以接受的。任何放大因数Q 值大于5的谐振都是不能接受的。
4.7.1.2 振动耐久
控制柜在振动响应检查中,若发现有放大因数Q 大于或等于2的危险频率,则应在每一危险频率
点,按照4.7.1.1规定的频率范围和振幅进行耐振试验,试验时间至少30min。如测得的几个危险频率
较为接近时,则可采用扫频试验来代替离散频率试验,持续时间为120min,扫频范围覆盖危险频率的
0.8倍~1.2倍。若没有危险频率出现,则应在30Hz下进行耐振试验,试验时间至少30min。
4.7.2 冲击试验
按照GB/T 2423.5,采用15g峰值加速度,脉冲持续时间6ms进行冲击试验,对控制柜样品的3个
互相垂直的轴向进行4000次的冲击试验。冲击重复速率应小于振动响应试验中最小共振频率的
1/10。
4.8 低温性能
控制柜应按照GB/T 2423.1进行试验,在试验温度为工作温度下限且稳定后,产品通电启动运行,
持续运行时间为2h。
注:如用户有特殊要求,由制造商与用户协商确定。
4.9 高温性能
控制柜应按照GB/T 2423.2进行试验,在试验温度为工作温度上限且稳定后,产品通电启动运行,
持续运行时间为2h。
注:如用户有特殊要求,由制造商与用户协商确定。
4.10 湿热性能
根据实验条件和使用环境,在以下两种方法中选择其中一种:
a) 交变湿热:控制柜按GB/T 2423.4进行试验,高温55℃,循环次数2次。试验后测试4.6.1规
定部位的绝缘电阻应不小于0.5MΩ。介电强度应不低于4.6.2规定的介质强度试验电压值
的75%。
b) 恒定湿热:控制柜按照GB/T 2423.3进行试验,试验温度40℃,湿度93%,测试时间48h。试
验后测试4.6.1规定部位的绝缘电阻应不小于0.5MΩ。介电强度应不低于4.6.2规定的介质
强度试验电压值的75%。
4.11 耐霉性能
海上风力发电机组主控制柜的耐霉性能应符合GB/T 33630的规定,可用整柜或样件进行试验。
4.12 耐盐雾性能
海上风力发电机组主控制柜的耐盐雾性能应符合GB/T 33630的规定,可用整柜或样件进行试验。
4.13 设备安全
4.13.1 触电防护
4.13.1.1 控制柜应采用可靠的接地保护措施,并应保证接地的连续性,且电路的电阻应不超过0.1Ω,
应符合GB/T 3797的规定,以防止间接触电。
4.13.1.2 控制柜应采取措施,例如挡板、防护门、有效的绝缘安全标志等,以防直接触电。
4.13.2 外壳防护
4.13.2.1 控制柜柜体防护等级满足IP54,插入式连接头防护等级满足IP65,接头外壳表面粉末涂漆
的,应耐腐蚀并且遵守电磁兼容应用的规范。
4.13.2.2 所有的外部传感器和开关要求耐腐蚀,有结实的金属壳,防护等级应满足IP65。
4.13.2.3 柜内绝缘材料和元件的可燃性应符合GB/T 14598.27-2017中7.6的规定。
4.14 防雷设计
控制柜防雷设计应符合GB/T 33629和GB/T 21714.4的规定。
5 技术要求
5.1 设计原则
5.1.1 控制系统应在规定的外部条件下使机组运行在设计参数范围内。
5.1.2 控制系统通过对执行机构的控制,应优化机组运行效率,实现机组高效、安全运行。
5.1.3 控制系统应能检测机组出现的故障,如超速、过振动、超功率、过热等,并采取完善的保护措施。
5.1.4 控制系统应具备至少对两套独立制动系统的控制能力。
5.2 功能要求
5.2.1 概述
控制系统应包括运行监测功能,如数据采集与处理,参数监视与保护,人机交互,事件与故障信息记
录,数据连续记录等;运行控制功能,如启动控制,停机控制,并网控制,变速控制,恒功率运行控制,偏航
控制,解缆控制等。控制系统还可以采用高级控制功能,如发电优化控制,载荷优化控制,电网适应性控
制,环境适应性控制等。
5.2.2 运行监测功能
5.2.2.1 数据采集与处理功能
控制系统应具备通过通信或直接信号检测等方式采集并处理机组运行相关数据的功能,例如:电量
参数、环境参数、变流器控制参数、变桨距系统控制参数、其他机组运行参数等。
5.2.2.2 基本监测功能
5.2.2.2.1 设计基本要求
机组故障监测功能至少应满足以下要求:
a) 所有故障及预警限值应符合整机载荷、各部件载荷、设备电气性能设计要求(制造商提供);
b) 每条故障都有独立的故障代码,或故障号,并能准确定位;
c) 能提供控制系统扫描周期内的故障发生时序;
d) 能根据故障、预警的风险程度及特殊性给出不同等级的停机命令;
e) 如果两个或多个故障互相联系或者具有共同原因,应按照一个故障处理;
f) 当保护功能和控制功能发生冲突时,保护功能应具有优先权;
g) 当安全链触发时,应由工作人员确认后,方可进行故障复位;
h) 推荐故障参数应具备下列方面的属性设置:
---设置故障的触发条件;
---设置故障的复位条件;
---设置故障的复位方式;
---设置故障的停机方式。
5.2.2.2.2 自启动(复位)次数的监测
考虑整机设计安全要求,在机组停机后,允许自启动(复位)的次数应有限制,以防止潜在风险的
发生:
a) 针对不同故障,其在设定时间内自身发生的自启动(复位)次数需要限制;
b) 一旦人为复位、启动动作发生,则自启动(复位)次数保护的状态被清除。
5.2.2.3 人机交互
控制系统应配置人机交互界面(HMI)或移动式 HMI,根据用户权限的不同,实现在机组当地或远
程监控平台上实时显示机组的状态,修改参数,人工操作等功能:
a) 根据不同用户对象,配置不同权限等级;
b) 主界面应显示机组当前状态(待机、并网、停机等),以及风速、风向、转速、功率、桨距角等
信息;
c) 实时监控各子系统的状态;
d) 浏览发生的故障等级、故障状态码、事件等信息;
e) 修改系统参数;
f) 人工操作,如手动停机、复位(启动)、手动偏航等功能;
g) 具备区分操作权限优先的功能,权限优先级别:机舱操作权限 >塔基操作权限 >远程操作
权限。
5.2.2.4 事件、故障信息记录
控制系统应能自动在本地记录若干条最近发生的关键事件、故障信息。具体记录的条数,由设备生
产厂家结合自身设备特点确定。
5.2.2.5 数据连续记录功能
控制系统应具备数据连续记录功能,在机组出现事故(故障)时,能对关键信息进行连续的数据记
录,其采样间隔时间宜为控制系统扫描周期。数据长度要求至少为:事故前能反映事故的异常产生的过
程,事故后能记录一个完整的停机过程。
5.2.2.6 数据统计功能
5.2.2.6.1 均值及最值数据计算
应对参与控制并有平均化需求的变量进行较短时间内的平均计算。平均值应是指定时间内(例如
10min)采用平均法计算的平均值,最值是一段时间内出现的最大值或最小值。
均值与最值数据宜包含以下内容:
a) 风速、风向、风轮转速、发电机转速、发电机转矩、偏航误差、桨距角等;
b) 环境温度、机舱温度、发电机温度、齿轮箱油温(如有齿轮箱)、变桨电机温度、冷却系统温度、
机舱振动、液压系统压力等;
c) 三相电压、三相电流、频率、有功功率、无功功率等。
5.2.2.6.2 发电量统计数据
控制系统软件应具备机组净上网电量的统计功能与功率曲线统计功能,统计分辨率应不低于
1kWh。
5.2.2.6.3 统计数据
应连续不间断地进行统计数据的计算(除控制器断电,不具备运算能力时),重要统计数据应保存在
......
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