CODESYS能源自动化应用案例:大坪子风电场自动化系统改造项目

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大坪子风电场位于云南昭通市永善县，昭通地区居于云岭高原与四川盆地的结合部，属典型的山地构造地形，山高谷深，海拔高差大，最高海拔4040米(巧家县药山)，最低海拔267米(水富县滚坎坝)。由于地处低纬高原山地，受高原季风气候的影响，同时，区内海拔高差悬殊，地形条件复杂，异常天气频频，各类气象灾害繁多，干旱，洪涝，冰雹灾害尤其严重。

大坪子风电场总装机容量4.95万kW,共装有33台单机容量为1.5MW的风机。风电场位于高海拔地区，海拔在2950m～3200m之间，属于山地风电场，年设计发电量为10286万kW·h，于2015年6月全部投产运行，投运至今风电场存在功率曲线不达标、机组振动大、偏航问题多、变桨故障频繁等问题。

2020年， DEIF对风电场进行了主控改造，使用基于CODESYS开发的DEIF AW500控制器替换了原控制器，使用DEIF控制算法，更换SCADA监控系统，完成了数据上传等改造工作。

AWC500高级风机控制器

AWC500高级风机控制器是DEIF公司基于CODESYS 开发的AWC系列控制器的最新产品。AWC500内置实时Linux操作系统和 CODESYS 编码控制PLC运行，提供应用软件执行中最好的稳定性，可以为风机控制系统提供崭新的无与伦比的稳定性能。

大坪子风电场8台临崖机组位处在特殊地形，此类机组表现为机组运行振动明显，偏航系统损害严重等，根据地形仿真以及相关资料，此类机组机位点风资源主要表现为湍流、风剪切、风向切变强度比较大，超过了机组的原始设计工况，造成机组运行状态异常，严重影响了机组的安全运行。

针对8台不同位置的机组，DEIF根据实地考察，针对每一机组位置，定制开发不同的特殊控制算法，对机组进行控制，实现了此8台长期停机机组的正常运行。并且对主控控制策略进行优化，可以一定程度上降低机组的载荷，在机组载荷设计允许范围之内，保证机组的安全可靠运行。

17#风机实际地貌

改造完成后，对改造完毕的17#风机进行了监测，其大风期振动幅值很小，塔筒前后向（塔筒通道1）最大幅值不超过0.02g，塔筒左右向（塔筒通道2）最大幅值不超过0.02g，传动链振动左右向（齿轮箱振动通道1）最大幅值不超过0.02g，传动链振动上下向（齿轮箱振动通道2）最大幅值不超过0.02g。从以下数据可以看出改造后的各项振动幅值数据远小于风机振动超限幅值。

对1#和2#风机进行了为期一个月的故障监测，没有出现塔筒振动方面的故障，证明改造后塔筒共振问题已经得到根本解决。

改造后8台临崖机组，在2020年12月份已经全部恢复正常运行，实际发电量达到全厂平均水平。