淺談智能化變槳試驗臺的開發及應用

高劍

（東方自控風電工程部，四川 德陽 618000）

1 設計目的

2 設計原理

變槳試驗臺是模擬變槳系統與機艙內控制系統和其它設備交互的裝置，通過模擬的各種電路使變槳系統的輸入或輸出形成一個回路，從而較完整的測試變槳系統的功能，檢測變槳系統的狀態。

2.1 設計思路

（1）集成編碼器、轉速傳感器、限位開關等外部器件信號，由試驗臺進行模擬測試。

（2）自主開發一套無紙化軟件，實現自動生成電子版調試證明書。

（3）實現調試試驗臺直接接入公司內網，調試完工資料直接由試驗臺上傳公司服務器進行存檔。

（4）取消配套的重載連接線，由試驗臺固定線纜測試。（5）具有擴展性和兼容性，可適應多種機型配置，將來可直接適用于流水線生產作業。

2.2 變槳系統測試結構（如圖1）

圖1

2.3 試驗臺模型（如圖2）

圖2

2.4 試驗臺布局（圖3）

圖3

2.5 布局說明

（1）利用車間墻上3個400Vac配電箱，配電箱左右各放置1個試驗臺，共6個。

（2）充分利用調試區域縱向寬度，試驗臺背靠背于墻面成直角放置，2套柜體間間隙超過3m。

《藝術運動》一曲表現了年輕藝術家們的藝術幻想和創新追求，他們一到杭州，林風眠就組織了一個“藝術運動社”，開展了豐富多彩、大膽激進的新藝術活動，成員主要是藝術院的師生，目的是提倡現代美術。鋼琴曲《藝術運動》是一首進行曲，它以熱情奮發的動力，表現了年輕人勇往直前的精神面貌。調性是西方的和聲小調，和聲是典型的功能和聲，曲中采用了許多七和弦，還有一些不和協的音響突出了年輕人勇猛的沖擊力。

（3）將操作臺朝墻放置，1名調試人員在進行操作同時，可協助查看1#變槳柜內情況。另一名調試人員站2#/3#變槳柜中間，負責2#～3#變槳柜內器件測試。

（4）實現變槳電機基本固定，搬運力工可快速搬運柜體。

2.6 變槳系統功能測試

（1）使用調試軟件與變槳通訊，監控變槳系統狀態并進行系統調試。

（2）采用二位開關模擬主控信號給定，實現主控EFC，旁路限位開關信號，變槳安全鏈反饋等信號測試。

（3）采用多顏色信號燈的形式測試變槳系統反饋給主控的硬接線信號。

（4）新增92度限位開關、95度限位開位、潤滑油泵信號、脈沖信號發生裝置。

2.7 測試模塊列表（如表1）

表1

3 功能應用（技術成果）

本項目以兆瓦級風電主控與變槳系統廠內調試為切入點，對其調試過程進行試驗平臺智能化和模塊化設計，并使其能夠實現提高調試效率、提高調試合格率、降低人工勞動強度、智能化辦公等功能。本項目的技術成果最終主要實現以下4個方面。

（1）無紙化：調試同時自動生成電子版證明書，并附電子簽名。實現無紙化操作，節約成本和時間。

（2）自動化：柜體部分調試過程及測試結果可自動完成，提高調試可信度。

（3）效率化：大量自動化和無紙化操作應用，極大提高調試效率，變槳調試人員由過去的3～4人/臺減至2人/臺即可。

（4）擴展化：試驗臺能根據實際情況進行功能擴展，未來能實現變槳單柜調試或流水線智能調試。

4 項目所產生的效益

4.1 技術指標

（1）調試無紙化：現有調試工作需使用紙質證明書，打印，填寫，掃描，上傳工作量巨大。項目完成后，證明書實現無紙化，節約成本和時間。

（2）變槳柜調試優化：變槳柜重新規劃調試工裝，將調試人員由現有4人降低至2人。

（3）可擴展性：項目將根據實際情況進行優化，未來能實現變槳單柜調試或流水線智能調試。

4.2 經濟指標

本項目研制成功后，實現調試無紙化，不再使用紙質版證明書，節約打印，填寫，掃描，上傳工作；同時節約打印耗材的使用，初步統計每年節約近5萬元。

原變槳系統調試需4人，2小時完成1臺，本項目研制成功后，變槳系統調試人員由現有4人降低至2人，2小時完成1臺，節約2人的調試時間，共節約4小時。

1套變槳節約4小時，按我公司人工成本計算1套變槳共節約調試成本320元，按2020年生產計劃1200套計算，共節約40余萬元。

4.3 產品生產線及試驗臺規劃

根據產能，投入6套實驗臺，年調試能力達到近3000余套。

4.4 人才隊伍建設

團隊人員通過此次項目研發，獲得真實環境中實驗平臺與多種數字量信號，模擬量信號、溫度等信號的模擬手段，在自動化控制設備實驗臺調試方面積累了寶貴的經驗。同時各專業相互協助配合，對部門各專業技能人才的融合互通，建立技能儲備庫有著重要的意義。同時，該項目由于是完全自主設計研發并實施的，其中包含多項發明或技術創新，可以在多領域發表論文和實用性專利。

5 結語

本項目通過對風電變槳系統的深入研究，并對多個變槳系統信號及數據進行對比分析，開發了兆瓦級風電變槳系統智能化試驗臺，在東方自控調試車間運行效果良好。該系統可適應1.5～10MW機型變槳系統調試。本項目從功能及性能上看，達到了國內先進水平。該成果在多個項目調試中應用，項目的實現不僅輔助完成今年劇增的調試任務，同時還能極大提升調試效率，提升一次見證合格率，降低調試人員勞動強度，進一步增強公司的市場競爭力。