風電機組載荷測試系統簡介

風電機組載荷測試系統簡介

一. 基本特徵

載荷測試系統由幾個獨立測試櫃組成，系統功能如下：

1. 應變測量通道涵蓋了載荷測試標準中要求的全部測試點；

2. 機組狀態量信號可以通過標準CAN通訊和SCADA系統採集；

3. 通道便於擴展，兼容所有imc CANSAS設備以及標準CAN接口輸出設備；

4. 所用通道採用單獨防雷模塊，適應野外長時間惡劣環境測試；

5. 測試設備機箱殼體堅固且滿足IP 54等級要求，；

6. 具有獨立存儲功能，存儲空間不小於16 GB；

7. 可實現遠距離數據監控和採集，可滿足現場長期測試和在線測試需求；

8. 測試系統安裝：系統獨立於風機，安裝方便，輪轂內設備可安裝在葉片蓋板或輪轂變槳支架上。

二. 參考標準

載荷測試系統符合有關的國家標準和行業標準：

GB/Z 25426 風力發電機組 機械載荷測量

IEC 61400-13 Wind turbines - Part 13: Measurement of mechanical loads

GB/T 18451.2 風力發電機組 功率特性測試

IEC 61400-12-1 Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines

GB 4208-2008 外殼防護等級(IP 代碼)

JB/T 9536 户內、户外防腐低壓電器環境技術要求

三. 外形尺寸

測試系統包含5個測試櫃：一個輪轂應變測試櫃，一個機艙通用測試櫃，一個塔底主測試櫃，一個測風塔測試櫃，一個功率測試櫃，所有測試櫃體積小巧，連接簡便，便於安裝。

輪轂應變測試櫃：380*600*210 mm

機艙通用測試櫃：380*600*210 mm

塔底主測試櫃：1200*600*300 mm

測風塔測試櫃：380*600*210 mm

功率測試櫃：300*300*210 mm

四. 對外接口

系統除應變、電壓、電流、數字量等信號接口外，還能夠以CAN總線通訊的方式同步採集機組內分佈測試點的信號、機組主控信號、測風塔信號、激光雷達信號等，並且能夠通過USB口直接採集來自風機主控的信號。

五. 主要技術指標

該系統的數採模塊主要是由德國數據採集模塊imc組成，採用魏德米勒或菲尼克斯接線端子以及航空插頭，可將測試信號直接接入測試系統。

該系統中採集模塊有3個CANSAS-DCB8，其中的2個DCB8模塊位於輪轂測試櫃，第3個DCB8模塊位於機艙測試櫃。每個DCB8模塊上有8路應力應變信號採集通道，共24路應變測試通道，每個通道可以獨立採集應力信號，可接入電壓信號、全橋信號、半橋信號、1/4橋，每個通道可以單獨設置採樣率，最高可達1kHz，具體性能如下：

8個模擬輸入通道,測試信號：電壓、電流、橋路、應變等信號；

每通道最大采樣率：1kS/s。單通道獨立16 bit精度A/D；

應變測量精度高於1%；

可為傳感器提供激勵電壓：2.5/5/7.5/10/12/15/24V可選，可以使用通道平衡歸零；

工作環境：-30 ~ +85℃，防結露，抗衝擊50g/5ms；

該系統中有1個CANSAS-SC16模塊，位於氣象櫃，模塊上有16路模擬通道，可採集電壓和電流信號，性能如下：

16個差分輸入通道，可測量電壓或者電流；

電壓精度高於0.1%；

輸入範圍：電壓：±100mV ~ ±10V，電流：±2mA ~ ±40mA；

單通道最大采樣頻率500Hz；

每個通道可進行單獨設置；

工作環境：-30 ~ +85℃，允許結露，抗衝擊50g/5ms

該系統中有1個CANSAS-DI16模塊，位於氣象櫃，模塊上有16路數字通道，可採集電壓數字信號。

該系統中有1台CS-5008，位於塔底測試櫃，用於連接專用的工控機（配置固態硬盤）、網絡控制、存儲數據、採集電壓、數字量、CAN信號，性能如下：

8個通用通道，可測電壓、電流、橋路、應變等多種信號。橋路信號可接全橋、1/2橋、1/4橋，應變片阻抗為120歐姆和350歐姆可選，量程達到±2000000με，單通道測量精度高於1%；

8通道數字輸入，8通道數字輸出，4通道增量式編碼器，4個模擬輸出；

2個CAN總線節點，可連接CAN總線設備，擴展通道至512個；

工作温度範圍：-10 ~ +55℃，抗衝擊30g/3ms。

所有的測試通道前端具有防護措施，可有效屏蔽電磁、供電耦合、白噪聲等干擾。根據以上配置，系統具有以下特性：

各個機櫃體積小巧，便於輪轂、機艙和塔基的安裝（輪轂內主要安裝在葉片蓋板或變槳控制櫃支架上）；

各個從機櫃可單獨配合主機櫃運行，也可通過CAN總線連接，簡易操作；

測試系統可擴展，兼容所有imc CANSAS設備以及標準CAN 2.0接口輸出設備；

所用通道採用單獨防雷模塊，適應野外長時間惡劣環境測試，測試環境温度可達-20℃ ~ 65℃；

測試設備機箱殼體堅固且滿足IP54等級要求；

具有獨立存儲功能，存儲空間可根據用户需求定製，為應對現場振動情況，預裝固態硬盤進行數據存儲；

可實現遠距離數據監控，滿足現場短時測試和在線測試需求。