NB∕T 31017-2018 风力发电机组主控制系统技术规范.pdf

ICS29.120.01K45NB64664-2018NB/T310172018NB/T310172011Technicalspecificationformaincontrolsystemofwindturbinegeneratorsystem2018-06-062018-10-01NB/T310172018n1范围2规范性引用文件 3术语和定义4技术要求5试验方法6检测规程7标志和使用说明书8包装、运输和贮存2411171819NB/T310172018言刖本标准按照GBAT1.12009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。木标准代替NB/T310172011双馈风力发电机组主控制系统技术规范，与NB/T310172011相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：标准名称修改为“风力发电机组主控制系统技术规范”；英文译名修改为“Technicalspecificationformaincontrolsystemofwindturbinegeneratorsystem”;笫1部分“范围”中针对本标准的适应范围描述做了修改；术语和定义中，对风力发电机组、恒功率运行控制、最大功率跟踪和功率曲线的定义做了修改,刪除了双馈风力发电机组、双馈风力发电机组变流器、亚同步速发电、超同步速发电、发电机侧变流器、电网侧变流器术语及其定义；技术要求部分的描述方法和顺序做了调整；刪除了数据采集与数据处理中的数据精度要求；删除了不同过程变桨速度的要求；刪除了自动偏航时对风偏差的要求；删除了试验方法中仿真试验的要求（见201年版的5.3.4);修改了检验规则中的检测项目。本标准由中国电器工业协会提出。木标准由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NEA/TC1/SC6)归口。本标准主要起草单位：许昌许继风电科技有限公司、机械工业北京电工技术经济研宄所、中国电力科学研宄院有限公司、北京天诚同创电气有限公司、新疆金风科技股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、h海电气风电集团有限公司、成都阜特科技股份有限公司、上海电气输配电集团有限公司、国电联合动力技术冇限公司、浙江运达风电股份有限公司、三一重能苻限公司、许昌开普检测研宄院股份有限公司、天水二一三电器有限公司、中国质量认证中心、天津天传电控设备检测有限公司、国家电控配电设备质量监督检验中心。木标准主要起草人：陶学军、果岩、王瑞明、谢生清、刘世军、黄建锋、许王健、苗强、余俊琴、缪勇、袁凌、王艳华、朱长江、翁艳、陈卓、陈礼宁、王姜骅、王鹏、赵玉、侯垚、史任胜。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：NB/T310172011oNB/T310172018风力发电机组主控制系统技术规范1范 围本标准规定了变速恒频风力发电机组主控制系统的技术要求、试验方法、检测规程、包装、运输、*储存、运行和维护等。本标准适用于并网型陆上水平轴风力发电机组的主控制系统，其他机型可参照使用。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。GBAT191包装储运图示标志GB/T2423.12008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GBAT2423.22008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GBAT2423.32016电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验GBAT2423.42008电工电子产品基本环境试验规程第2部分：试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环）GB/T28872011计算机场地通用规范GBfT2900.182008电工术语低压电器GB/T2900.532001电工术语风力发电机组GB/T37972016电气控制设备GBAT42082008外壳防护等级（IP代码）GB5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GBAT9969工业产品使用说明书总则GBAT11287-2000电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正弦）GBa13384机电产品毡装通用技术条件GB/T145371993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GBrT14598.3电气继电器第5部分：量度继电器和保护装置绝缘配合要求和试验GB14598.27量度继电器和保护装置第27部分：产品安全要求GB/T155432008电能质量三相电压不平衡GBAT15969.1可编程序控制器第1部分：通用信息GBAT15969.2可编程序控制器第2部分：设备要求和测试GB/T17626.22006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GBAT17626.3_2016电磁兼容试验和测最技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.42008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/T17626.5-2008电磁兼容试验和测景技术浪涌（冲击）抗扰度试验GBAT17626.6-2017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/T17626.122013电磁兼容试验和测量技术振铃波抗扰度试验GBAT19608(所有部分）特殊环境条件分级NB/T310172018GBAT20641低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求GB721714.42015雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统IEC60870-5-104远动设备及系统第5-104部分传输规约采用标准的传输层文件集的60870-5-101的网络访问（Telecontrolequipmentandsystems-Part5-104:Transmissionprotocols-NctworkaccessforIEC60870-5-101usingstandardtransportprofiles)IEC61400-25-1风电场监控系统通信标准第25-1部分：原则与模型概述（Windenergygenerationsystems-Part25-1:CommunicationsformonitoringandcontrolofwindPowerplantsOveralldescriptionofprinciplesandmodels)3术 语 和 定 义GB/T2900.532001和GB/T2900.182008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1风力发电机组windturbinegeneratorsystem；WTGS将风的动能转换为电能的系统。3.2主控制系统maincontrolsystem采集风力发电机组信总和其工作环境信总，保护和调节风力发电机组，使其保持在工作要求范凼内的系统。3.3最大功率跟踪maximumpowertracking风力发电机组在额定风速以下运行时，通过转速控制，跟踪最佳叶尖速比，保持风能利用系数最大,从而最大可能地从风中捕获能量。3.4恒功率运行控制controlofconstantpoweroperation风力发电机组在额定风速以上运行时，为了保证机组良好的动态性和稳定性，通过桨距控制、转矩控制，使机组运行在限定的功率范围内。3.5安全链safe-chain-种由风力发电机组若干关键保护节点串联组成的独立于控制系统的硬件保护问路。3.6叶尖速比tipspeedratio风力发电机组叶片的叶尖线速度与风速之比。3.7故障fault不能执行某项规定功能的一种特征状态。它不包括在预防性维护和其他有计划的行动期间，以及因缺乏外部资源条件下不能执行规定功能。注：故障经常作为功能项本身失效的结果，但也许在失效前就己经存在。3.8偏航系统yawingsystem使水平轴风力发电机组的风轮轴绕塔架垂直中心线旋转的机构。偏航系统包括偏航驱动机构、回转支撑、制动装置、位置传感器等。3.9正常停机normalshutdown2NB/T31017-2018停机全过程都是在主控制系统控制下进行的停机。3.10紧急停机emergencyshutdown安全链触发使风力发电机组迅速停机。3.11运行转速范围operatingrotationalspeedrange风力发电机组在正常运行状态下，风轮从M低运行速度到M高运行速度的转速范围。3.12净电功率netelectricpower风力发电机组输送给电M的电功率值。3.13功率曲线描绘风力发电机组净功率输出与风速的函数关系。powercurve3.14失效failure执行某项规定功能的终结。注1:“失效”概念作为定义，不适用仅由软件组成的功能项目。注2:失效后，该功能项有故RL注3:“失效”是一个事件，区别于作为一种状态的“故陣”。3.15失效一安全机制fail-safemechanism一种安全设计特性，即设备或系统中个別部件失效时仍能保持设备或系统的安全。3.16顺奖feathering，风轮叶片的几何攻角改变到风轮叶片趋近零升力的状态。顺桨通常分为正常顺桨和紧急顺桨。3.17最大变奖速率themaximumpitchrate风力发电机组所允许的桨距角变化速率最大值。3.18风向winddirection风轮旋转轴线在水平面上的投影与风的水平来流方向之间的夹角。3.19参考风速referencewindspeed(vr)为定义风力发电机组等级而采用的一个基本极端风速参数，由参考风速和其他基本风力机组等级参数可导出其他设计相关气候参数。3.20扭澳角度cabletwistangle机舱水平中心线与电缆垂直悬挂无扭缆状态下机舱方向的夹角，顺时针方向为正（俯视机舱)。3.21状态码statuscode用于描述风力发电机组状态而定义的数据结构。状态码的M性中包括使能标志、是否激活、停机程序等级、偏航程序等级等，根据状态码中的属性，执行停机、偏航等程序。3NB/T3101720183.22看门狗watchdog为了实时监控关键设备状态或者被控子站与主站的通信情况，根据设备特点和通信特点而设计的安全监测控制功能。3.23事件顺序记录sequenceofeventpoint记录设备状态事件顺序功能的数字量信号或者状态码。4技术要求4.1使用条件4.1.1正常使用环境条件a)工作环境温度。常温型：-20X：+45X：。低温型：-30C+45*0。b)相对湿度。空气清洁，在最高温度为+45aC时，其相对湿度不得超过50%。在较低温度时，允许有较大的相对湿度。例如，+20aC时相对湿度为95%。但应考虑到由于温度的变化，存可能会偶尔产生适度的凝露。c)海拔不大于2000m。4.1.2正常试验环境条件a)试验温度：+15X：+35C;b)相对湿度：温度20_C时不大于90%;c)大气压力：86kPa106kPa4.1.3电源要求4.1.3.1交流电源a)电源频率变化范围：47.5Hz51.5Hzb)电源电压允许波动范围：电压额定值的-15%+10%。c)电源的不平衡度应满足GB/T155432008第4章的规定，并在其范围内正常工作。d)电源波形为正弦波，谐波含M小于5%。4.1.3.2直3S电源a)电源电压允许偏差-10%+10/b)电源电压纹波系数不大于5%。4.1.4使用场所的要求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)使用场所应具有防御雨、雪、风、沙的设施。c)使用场所的接地电阻应符合GB汀28872011中3.14的要求。4NB/T310172018d)其他气候条件和使用场所的要求参见GB/T19608的规定。4.1.5其他使用条件当超出4.1.14.1.4规定的环境条件时，应由制造商与用户签订专门的协议。4.2结构要求4.2.1柜体设计要求4.2.1.1柜体构造标准应符合GBAT20641的规定。4.2.1.2柜体设计应满足塔筒、机舱内的安装维护要求，并有相应减振措施。4.2.1.3柜体外壳防护等级不低于GB/T42082008中IP43的规定。4.2.1.4活动门开启度应不小于85,转动应灵活。开启全过程中连接线不应与其他电器件相碰触。4.2.1.5紧固部位应有防松措施。4.2.1.6柜内可接触的金属裸盔外壳应采取接地保护措施，柜体与机舱或塔基钢结构应有可靠的电气连接，并采取防锈措施。4.2.1.7柜体设计应符合保护接地连续性要求，防止受雷电感应过电压而损坏。4.2.1.8柜体的内外表面应平整光滑、无明M凹凸不平、焊接缺陷、裂痕和锈蚀。如表面有涂覆处理，色泽应一致，无留痕、起泡、划伤缺陷。4.2.2元器件要求4.2.2.1主控制系统中所使用元器件应符合GB5226.1的规定。4.2.2.2继电器、接触器、微断路器、电子元器件等辅助器件应在装配前进行筛选、测试并确认其具备正常功能。4.2.2.3可编程序主控制器应符合GB/T15969.1和GBAT15969.2的规定。4.2.2.4产品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。4.2.2.5电气元器件，安装应牢固，布局应整齐、美观，便于安装和检修，并贴有与图纸相符的明显、清晰、牢固的代号标识。4.2.2.6柜体的旋钮、控制开关、转换开关、按钮等操作和调整件，应操作灵活，不得有卡死、松动和接触不良等现象，不得有振动后松动或状态改变的现象。4.2.3电气连接要求4.2.3.1制造厂应保证柜内所有电气连接的正确性。4.2.3.2电缆和导线的敷设和连接应符合GB5226.1的规定。4.3功能要求4.3.1数据采集与处理系统应提供参与控制和故障监测的相关数据信息采集及处理功能，例如：风速、风向、风轮转速、发电机转速、机舱位置、扭缆角度、桨距角、液压系统压力、振动、温度以及电气量数据等：系统应能根据合理安全算法，输出准确反映被监测单元状态的物理量，提高系统整体可靠性：数据采集的方式和精度应满足风电机组设计需求的要求。5NB/T3101720184.3.2信息（人机交互、故障、监控)4.3.2.1数据监视信息主控制系统能采集或生成下述数据信息，主控制系统应能够提供数据通信的接口，以满足中央监控系统或其他监视设备的监控要求。应至少能够提供下列数据：a)风速、风向、风轮转速、发电机转速、机舱位置、扭缆角度、桨距角；b)机组当前状态（待机、并网、停机等)；c)液压系统压力、机舱振动、机舱温度、发电机温度、齿轮箱油温度（可选）等；d)三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、发电量等。4.3.2.2故障记录主控制系统应能自动在本地控制器存储区记录指定的最近发生的故障信息，保留时间不低于6个月,分辨精度至少应达到100ms,以便事后故障的再现和分析。4.3.2.3事故追忆对各种事故的相关量进行短时段的记录，遇到事故发生就将此记录保存下来。事故迫忆记录分事故前和事故后两时段，两个时段的长短和采样间隔应可调整。一般追忆记录事故采样频率不低于1次每秒,记录时间长度不少于120s,其中事故前不少于60s,事故后不少于30s4.3.2.4时钟自动校时主抟制系统具签校时功能，定期的读取网络标准的时钟源校准控制器时间，确保发电系统中所有的设备时钟一致。4.3.3保护与安全4.3.3.1故障保护系统应能根据传感器采集量、风电机组的运行要求，形成若干能反映机组运行故障的状态码，状态码应做到故障信息定位准确、防误动作、维护简单。当其中仟意一个状态码激活时，主控制系统应能根据状态码属性，准确做出相应告警或停机操作。4.3.3.2通信看门狗主控制系统应能实时监控自身与各个子系统的通佶状态，通信异常时能及时形成相应的状态码信息,根据状态码对应的停机程序等级，执行告瞀或者停机流程。4.3.3.3关键设备监测针对关键的设备，如发电机转子、发电机定子、发电机轴承、齿轮箱轴承（可选)、风速仪、风向仪等，主控制系统应根据其特性监测其正确性，确保每一个参与控制的物理量都能真实地反映被监测设备的状态。4.3.3.4安全链安全链系统的设计采用失效一安全控制模式，这种控制模式的运行独立于主控制器，变流器紧停、NB/T310172018变桨系统紧停、塔基紧停、机舱紧停、过速、过振动、过扭缆、看门狗信号都应串入安全回路，其中任意一个断开，都应会引起安全出n动作，立即向变桨系统和变流器输出急停信号。安全链系统为风力发电机组提供最后的可靠安全保障。4.3.4运行状态风电机组的运行状态一般包括待机、启动、发电运行、停机和检修等，主控制系统应设计各个状态之间转换的条件，以及在各个状态下的动作要求。表1为运行状态及转换条件的一般要求，具体设计需满足风电机组的设计要求。表1运行状态及转换条件的基本要求跳转到其他状态的条件动作要求状态进入该状态的条件a)接收到启动命令后，满足启动条件，则进入启动状态：b)故障时，进入对应的停机状态(故障停机、紧急停机1、紧急停机2、安全链停机）a)主控制系统运行正常；b)机组的所冇故障己fi位：c)机组已停机机组不动作待机a)系统可进行完备的自检（刹车、变桨速度、变桨位賈、变桨后备电源电压等）：b)主控制系统通过转速控制，使发电机转速升至并网允许的转速范围；c)主控制系统下发启动指令，完成并网操作：d)系统初始t电、有需手动复位的故障复位后或者上一个状态是检修状态时，不能自动启动机组，只能通过下发命令启动a)完成并网操作后，进入发电运行a)主控制系统运行正常：b)平均风速大于切入风速且小于切出风速；c)上一个状态足待机状态状态b)故降时，进入对应的停机状态(故障停机、紧:&停机1、紧急停机2、安全链停机)：c)人为停机或者风况条件+满足，则进入到正常停机状态启动a)故障时，进入对应的停机状态(故障停机、紧急停机1、紧急停机2、安全链停机)；b)人为停机或者风况条件不满足，则进入到正常停机状态：c)可进入检修状态；d)机组复位后，可进去启动状态a)协调控制变流器、变桨系统工作，减小输出功率，降低发电机转速：b)功率降至设定值时，给变流器下发停机命令，断开与电网的连接：c)桨叶顺桨完成后，风轮自由旋转，机组进入待机状态：d)变桨速度控制满足风电机组设计要求a)接收到正常停机命令；b)外部风况条件不满足正常停机a)在有电W故障时，主控制系统应立即给变流器下发停机命令，断开与电网的连接：b)由于其他故障引起停机时，功率降至设定值时，给变流器下发停机命令，断开与电网的连接：c)协调控制变桨系统顺桨，桨叶顺桨完成后，风轮自由旋转，机组进入待机状态；d)变桨速度控制满足风电机组设计要求a)如果有更髙级别的状态激活，则进入紧急停机1、紧急停机2或安全链故陣有较低别级状态码激活停机:停机b)可进入检修状态；c)机组复位后，可进入启动状态a)先协调控制变流器、变桨系统工作，减小输出功率，降低发电机转速：b)待功率降至设定值时，给变流器下发停机命令，断开与电网的连接：c)桨叶顺桨完成后，风轮转速继续下降至设定值时，可投入机械刹车，机组进入停机状态；d)变桨速度控制满足风电机组设计要求a)如果有更高级别的状态激活，则进入紧急停机2或安全链停机.b)可进入检修状态：c)机组复位后，可进入启动状态紧急停有较高别级状态码激活机1NB/T31017-2018表1(续)状态进入该状态的条件动作要求跳转到K他状态的条件a)主控制系统应立即给变流器下发停机命令，断开与电网的连接：b)同时协调控制变桨系统顺桨，直至桨叶顺桨a)有较高别级状态码激活：b)有电N故障发a)如果安全链断开，则进入安全链紧急停停机:完成机2b)可进入检修状态；c)机组复位后，可进入启动状态c)风轮转速继续下降至设定值时，可投入机械刹车，机组进入停机状态；d)变桨速度控制满足风电机组设计要求生安全链变桨系统自动按照设计的S高级别的停机策略执行停机指令a)吋进入检修状态；b)机组复位后，可进入启动状态安全链断开停机a)主控制系统应能根据自身核心控制策略协调变桨系统、变流器工作：b)在整个控制过程中，应避免转速与振动的剧c)_足电网适应性的相关功能要求：d)满足最大功率跟踪和恒功率运行拧制功能要a)故障时，进入对应的停机状态(故陣停机、紧急停机1、紧急停机2、安全链停机)；b)人为停机或者风况条件不满足，则进入到正常停机状态发电风速大于切入风速且小于切出风速运行求a)风力发电机组在待机或停机状态a)故陴时，进入对戍的停机状态(故陣停机、紧急停机1、紧急停机2、安全链停机)；b)无故陣时，进入启动状态a)禁止启动、自动偏航等自动控制等功能；b)可以手动变桨、手动偏航、手动启动加热器、手动控制辅助部件等下;检修b)主控制系统塔基柜或机舱柜任意一个检修转换幵关切换至检修位置模式4.3.5控制与通信等功能要求为了满足风力发电机组运行控制的需要，主控制系统至少还需具备表2中要求的控制和通信等功能。表2风力发电机组主控制系统控制功能要求功能动作行为要求a)手动偏航的命令方式为点动，避免手动偏航时操作人员离幵;b)手动偏航的范MS设定，不能导致电缆过扭缆；c)系统故障时，应自动停机偏航手动偏航a)自动偏航对风策略满足风电机组设计要求b)偏航系统故陣时，应ri动机偏航自动偏航a)自动解缆完成后，扭缆角度应在土360范闱内：b)执行自动解缆操作过程中，应屏蔽所有偏航请求自动解缆在停机或待机情况F,偏航系统无故障，控制系统应能通过就地或远程对偏航系统的控制,实现电缆手动解缆操作手动解缆最大功率跟踪使风轮转速始终跟踪最佳叶尖速比运行，功率曲线与坡优曲线保持一致，获取M大风能a)主控制系统应能控制变桨系统、变流器协调工作：b)机组输出功率波动范围不超过额定功率的10%;c)在整个控制过程中，应避免转速与振动的剧烈波动恒功率运行8NB/T31017-2018表2(续)动作行为要求功能主控制系统应能控制变桨系统、变流器满足电W对风力发电机组高/低电压穿越的要求，高/低电压穿越期间应能保证机组+停机、不超速、不脱W高/低电压穿越主控制系统应能控制变流器，以无功功率给定或功率因数给定的方式实现对机组的无功功率调节，给定值不超过机组设计允许值有功功率调节主控制系统应能控制变流器，以无功功率给定或功率因数给定的方式实现对机组的无功功率调节无功功率调节与变流器、变桨系统通信与变流器、变桨系统通信周期不大于20ms主控制系统应能按照风电机组的设计要求，完成齿轮箱、发电机、液压站、刹车、机舱加热等辅助部件的控制和保护功能辅助部件控制主控制系统应能提供100/1000Mbit/s光纤以太网接门，支持IEC61400-25-KIHC60870-5-104、ModbusTCPOPC等通佶协议中的一种或多种与中央监控系统通信4.4性能要求4.4.1电磁兼容性能4.4.1.11MHz/100kHz脉冲群抗扰度试验系统应能承受GB/T17626.122013笫5章规定的严酷等级为3级的脉冲群抗扰度试验。4.4.1.2静电放电抗扰度试验系统应能承受GB/T17626.22006第5章规定的严酷等级为3级的静电放电抗扰度试验。4.4.1.3辐射电磁场抗扰度试验系统应能承受GB/T17626.32016屮第5章规定的严酷等级为3级的辐射电磁场抗扰度试验。4.4.1.4电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验系统应能承受GB/T17626.42008中第5章规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。4.4.1.5浪涌抗扰度系统应能承受GB/T17626.52008第5章规定的严酷等级为3级的浪涌抗扰度试验。4.4.1.6射频场感应的传导骚扰的抗扰度系统应能承受GB/T17626.62017第5章规定的严酷等级为3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验。4.4.2绝缘性能4.4.2.1绝缘电阻主控制系统各带电的导电电路分别对地（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，用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值应不小于100Mn9NB/T3101720184.4.2.2冲击电压主控制系统24V等弱电输出端子对地，能承受lkV(峰值）的标准雷电波冲击检验；其余各带电的导电电路分别对地（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，能承受5kV(峰值）的标准雷电波冲击检验。4.4.2.3介质强度主控制系统24V等弱电输出端子对地能承受50Hz500V(有效值）的交流电压，历时lmin的检验,无击穿或闪络现象；其余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，能承受50Hz2kV(有效值）的交流电压，历时lmin的检验，无击穿或闪络现象。4.4.3机械性能4.4.3.1振动试验（正弦)4.4.3.1.1振动响应主控制系统应能承受GB/T112872000屮3.2.1规定的严酷等级为I级的振动响应试验。4.4.3.1.2振动耐久主控制系统应能承受GB/T112872000中3.2.1规定的严酷等级为I级的振动耐久试验。4.4.3.2冲击试验4.4.3.2.1冲击响应主控制系统应能承受GB/T145371993中4.2.1规定的严酷等级为I级的冲击响应试验。4.4.3.2.2冲击耐久主控制系统应能承受GB/T145371993中4.2.2规定的严酷等级为I级的冲击耐久试验。4.4.3.3碰撞试验主控制系统应能承受GB/T145371993中4.3规定的严酷等级为I级的碰撞试验。4.4.4低温性能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16h注：产品通电到启动运行时间一般不超过2h,如用户有特殊要求，由制造商与用户协商确定。4.4.5高温性能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16h注：产品通电到启动运行时间一般不超过2h如用户有特殊要求，由制造商与用户协商确定。4.4.6酎湿热性能根据试验条件和使用环境，在以下两种方法中选择其中一种。10NB/T31017201844.6.1交变湿热按GB/T2423.42008进行试验，绝缘电阻不应小于0.5MD介质强度不应低于4.4.2.3规定的介质强度试验电压值的75%。4.4.6.2恒定湿热按GB/T2423.32016进行试验，绝缘电阻不应小于0.5Mn,介质强度不应低于4A2.3规定的介质强度试验电压值的75%。4.4.7连续通电主控制系统出厂前，在常温下连续运行不小于72h,各项参数和性能指标应符合本标准规定。4.4.8设备安全4.4.8.1触电防护4.4.8.1.1主控制系统应采用接地保护措施，并应保证接地的连续性，参照GB/T37972016中4.10.1的规定，以防止间接触电。4.4.8.1.2主控制系统集中屏应采取措施，例如挡板、防护门、有效的绝缘安全标志等，以防直接触电。4.4.8.2外壳防护4.4.8.2.1主控制系统柜体防护等级满足IP54,插入式连接要求的防护等级为IP65,接爻外克表面粉末涂漆的，应耐腐蚀并且遵守电磁兼容应用的规范。4.4.8.2.2所有的外部传感器和开关要求耐腐蚀，有结实的金属壳，防护等级满足IP654.4.8.3绝缘材料、元件可燃性产品的绝缘材料和元件的可燃性应符合GB14598.272008中7.5的规定。4.4.9防雷设计主控制系统内部应设计安装GBAT21714.42015中规定的C级防雷设备。防雷设备要求见表3。表3防 雷 设 备 要 求序号类型防雷等级动力电源C级24V信号C级25试 验 方 法5.1试 验 平 台主控制系统试验应在与实际工作等效的电气条件下进行，例如可采用如图1所示的试验平台。试验平台由风力发电机组仿真试验系统、被测主控制系统、辅助测试风场监控系统等组成。在试验过程中，由仿真试验系统产生各种测试需要的激励量，并在仿真试验系统中创建风轮、发电机、变桨系统、变流器等模型，在上位机监控系统的辅助下完成被测主控制系统的一系列试验。11NB/T310172018风场监控系统槍出倍总仿主真输入信息控试验系变桨仿真统系统变流仿與图1试验平台结构图5.2试验仪器除另有规定外，试验屮所使用的仪器仪表精度应满足下列要求：a)一般使用的仪表精度应根据被测量的误差等级按表4进行选择；b)测量温度用仪表误差不超过1C;c)测量时间用仪表：当测M时间大于Is时，相对误差不大于0.5%,当测量时间小于Is时，相对误差不大于0.1%:d)其他测试仪器、仪表的精度应符合有关标准的要求，并在计M认证的有效期内。表4测试仪表精度的选择误差7.5%0.5%1.5%5%0.5%1.5%1.0级0.5级仪农准确度等级0.2级0.1级4位半4位半5位半数字仪表精度6位半5.3检查和试验5.3.1结构外观检查结构及外观要求的试验按照GBAT37972016中7.2的规定进行。5.3.2电气连接检查对主控制系统各个电路的连接情况进行检査，检验是否存在不正确的连接、信号能否正确送达、静态特性是否能满足要求等。5.3.3功能试验5.3.3.1数据采集与处理在仿真试验系统模拟数据异常变化，例如模拟量偶尔突变、数字量的异常抖动等，通过监控系统、主控制系统人机界面等监测点观察采集数据的正确性，以此验证主控程序数据处理部分的完整性、可靠性。12NB/T3101720185.3.3.2看门狗功能5.3.3.2.1关键设备监测控制仿真系统输出，模拟风速计、风向仪、PT100传感器故障等，观察对应状态码的激活情况，以及执行告警或者停机流程。5.3.3.2.2通信看门狗人为断开主控制系统与各个子系统的通信联系，可以是断开通信电缆或切断子站供电电源，观察对应状态码激活情况，以及执行告警或者停机流程。5.3.3.3数据监视在仿真试验系统人为改变相关数字景输出或模拟景输出（参见4.3.2.1),在主控制系统人机界面和中央监控系统观察对应的数据是否与仿真试验系统的输出一致。5.3.3.4故障监测根据主控制系统整定好的状态码激活与复位限值，在仿真试验系统配合下，依次检验每个状态码能否正确的激活与复位，在状态码激活时，系统能否根据状态码属性，准确做山相应告警或者停机操作。5.3.3.5启动5.3.3.5.1自动启动控制仿真系统输出，满足启动条件，观察主控制系统能否自动协调控制变桨系统、变流器完成风力发电机组的并网运行。5.3.3.5.2手动启动在该模式下，启动条件满足时，给主控下发启动指令（机舱柜启动按钮、塔基柜启动按钮或监控远程启动），观察主控制系统能否协调控制变桨系统、变流器完成风力发电机组的并网运行。5.3.3.6停机在控制仿真系统配合下，使机组满足正常运行状态，然后通过仿真试验系统分别满足4.3.4要求的各种停止流程启动条件，通过上位机监控系统观察状态转换过程、停机流程是否满足要求。5.3.37最大功率跟踪控制仿真系统风速输出，使得风力发电机组仿真模型运行在额定风速以下，主控制系统协调控制变桨系统、变流器工作，观察风速-功率曲线与最优曲线是否一致，在整个控制过程中，塔架和传动链的戗荷不能超过机组限定范围。该项目主要用于验证主控制系统的桨距、转矩协调控制策略。5.3.3.8恒功率运行控制控制仿真系统风速输出，使得风力发电机组仿真模型运行在额定风速以上、切出风速以下，主控制系统协调控制变桨系统、变流器工作，观察输出功率是否能保持在额定功率土10%范围内波动，在整个控制过程中，塔架和传动链的载荷不能超过机组限定范围。该项目主要用于验证主控制系统的桨距、转矩协调控制策略。NB/T3101720185.3.3.9偏航控制5.3.3.9.1手动偏航控制仿宾系统输出，模拟满足偏航系统无故障条件，分别在不同的位罝进行手动偏航控制，杳看偏航动作情况，是否满足4.3.5的相关规定。5.3.3.9.2自动偏航控制仿真系统输出，模拟满足风向仪、风速仪、偏航系统均无故障条件，且风速大于偏航启动要求的最低风速，査看偏航自动跟风方向、对风的精度是否满足4.3.5的相关规定。5.3.3.10解缆控制5.3.3.10.1手动解缆手动模拟满足偏航系统无故陣条件，根据扭缆角度，手动操作偏航系统，进行解缆操作，方法参见5.3.3.9.1，检验是否满足4.3.5的相关规定。5.3.3.10.2自动解缆手动扭缆角度达到设定限值，检验是否自动实现电缆解缆操作，以及解缆完成后是否满足4.3.5的相关规定。5.3.3.11检修模式在停机或待机状态下，把检修开关切至检修位置，系统均进入检修模式。在检修模式下，检验启动、自动偏航、自动温度调节等自动控制功能是否己经被禁止，手动变桨、手动偏航、手动启动加热器等功能是否能正常操作。5.3.3.12安全链系统控制仿真试验系统输出，模拟故障，断开安全链系统中任意一节点，检验安全出口是否动作，以及对应的SOE事故追忆记录启动的情况；消除故陣后，所有节点闭合后，按下复位按钮，检验安全链系统能否复位并再次处于安全监控状态。5.3.3.13高/低电压穿越仿真试验系统模拟高/低电压故障，在高/低电压穿越过程中，检验主控制系统能否配合变桨系统、变流器满足电网对风电场商/低电压穿越的要求，商/低电压穿越其间不停机、不超速、不脱网。5.3.3.14有功功率调节仿真系统配合下，机组正常运行情况下，监控系统给主控制系统下发有功给定值（不大于机组当前最大输出功率），检验主控制系统能否控制机组有功功率输出稳定。5.3.3.15无功功率调节主控制系统通过通信方式给变流器下发无功功率调节值，可以以无功功率给定或功率因数给定的方式调节，检验主控制系统能否控制机组无功功率输出稳定在给定值附近或者按照给定的功率因数运行。14NB/T3101720185.3.3.16备用电源要求断开主控制系统交流供电电源，观察系统继续工作的时间是否满足设计要求。5.3.3.17故障信息记录配罝SOE信息，控制仿真试验系统输出，模拟SOE记录启动条件，在监控系统的配合下检验是否满足4.6.20的要求。5.3.3.18事故追忆控制仿真试验系统输出，模拟事故追忆启动条件，在监控系统的配合下检验是否满足4.3.2.3的要求。5.3.3.19时钟改变主控制系统内部时钟偏离正常时间，观察时钟值是否能接受标准时钟源的校准，检验是否满足4.3.2.4的要求。5.3.3.20通信要求5.3.3.20.1与变桨、变流的通信主控制系统与变桨仿真接U变流仿真接口的连接通信调试，严格按照变桨、变流器的通信接口及数据定义进行通信，检验主控制系统能否正确下发给变桨系统的桨距角设定值，以及能否正确下发给变流器的转矩设定值。5.3.3.20.2与中央监控系统的通信搭建试验平台时，主控制系统与后台监控系统通佶，检验当采集数据变化或状态码激活时，是否有对应的信息上送至后台监控计算机。5.3.4性能试验5.3.4.1电磁兼容性能5.3.4.1.1IMHz/lOOkHz脉冲群抗扰度试验脉冲群抗扰度试验按GB/T17626.122013规定的方法进行。5.3.4.1.2静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验按GB/T17626.22006规定的方法进行。5.3.4.1.3辐射电磁场抗扰度试验辐射电磁场抗扰度试验按GB/T17626.32016规定的方法进行。5.3.4.1.4电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验电快速瞬变试验按GB/T17626.42008规定的方法进行。15NB/T3101720185.3.4.1.5浪涌抗扰度试验浪涌抗扰度试验按GB/T17626.52008规定的方法进行。5.3.4.1.6射频场感应的传导骚扰抗扰度试验射频场感应的传导骚扰抗扰度试验按GB/T17626.62017规定的方法进行。S.3.4.2绝缘性能5.3.4.2.1绝缘电阻测量绝缘电阻的测墩按GB/T14598.3规定的方法进行。5.3.4.2.2介质强度介质强度的试验按GB/T14598.3规定的方法进行。5.3.4.2.3冲击电压冲击电压的试验按GB/T14598.3规定的方法进行。5.3.4.3机械性能5.3.4.3.1振动试验（正弦）振动响应试验和振动耐久试验按GB/T112872000规定的方法进行。5.3.4.3.2冲击试验冲击响应试验和冲击耐久试验按GB/T145371993规定的方法进行。5.3.4.3.3碰撞试验碰撞试验按GB/T145371993规定的方法进行。5.3.4.45.33.9.5.3.3.10