摘要：大型風(fēng)力發(fā)電機組運行環(huán)境復(fù)雜多變，運行工況具有不可預(yù)測和不可重現(xiàn)性等，主控系統(tǒng)必須具備高可靠性、高動態(tài)性能等特點。構(gòu)建了一種大型風(fēng)電機組主控測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立了風(fēng)電機組模型，模擬風(fēng)場運行環(huán)境，實現(xiàn)了機組運行工況再現(xiàn)，使測試和調(diào)試不受風(fēng)的隨機性、間歇性等特性的影響，并制定了相應(yīng)測試方案，總結(jié)了測試注意事項。經(jīng)驗證，該測試系統(tǒng)有效解決了風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)全面動態(tài)測試難題，保證了主控系統(tǒng)的高可靠和高動態(tài)性能，缺陷得到提前暴露，縮短了研發(fā)周期，減少了現(xiàn)場調(diào)試時間，提高了風(fēng)電機組主控系統(tǒng)研發(fā)、出廠質(zhì)量。
0引言
風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)是國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備中薄弱環(huán)節(jié)，風(fēng)力發(fā)電機組測試及質(zhì)量控制更是風(fēng)電領(lǐng)域的難題，各個廠家風(fēng)力發(fā)電機組控制差異大，相關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)未得到實際采用，一致性測試無法開展，測試僅限于輸入輸出對點測試、全功率測試和現(xiàn)場調(diào)試，缺乏對主控系統(tǒng)全面測試手段和方法。若直接進入現(xiàn)場調(diào)試，成本高，易造成設(shè)備損壞；并且因風(fēng)具有隨機性、間歇性，無法在風(fēng)場對風(fēng)力發(fā)電機組進行全面實驗，尤其是極限風(fēng)況的實驗。
目前一些研究院所搭建了測試平臺，但是多是針對性試驗系統(tǒng)，如針對性用于載荷計算、硬件測試或靜態(tài)測試等，風(fēng)電機組核心控制算法、策略等不能系統(tǒng)全面動態(tài)測試。如何建立一種全面動態(tài)的主控測試系統(tǒng)，提前暴露缺陷，方便測試和調(diào)試，保證風(fēng)力發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行是迫切需要解決的問題。
1測試思路
風(fēng)力發(fā)電機組主控系統(tǒng)需測試的功能主要有遠程通信、槳距控制、溫度控制、偏航控制、功率控制、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等，測試時可依照功能模塊先單步測試，然后進行連續(xù)測試。為了保證能夠?qū)χ骺叵到y(tǒng)進行測試的全面性、高效性，在測試中以現(xiàn)場運行需求為測試出發(fā)點，在白盒測試的基礎(chǔ)上進行黑盒測試。測試將依據(jù)詳細(xì)設(shè)計文檔，保證編程的正確性；依據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、廠家設(shè)計思路、現(xiàn)場經(jīng)驗等，保證功能不缺失，性能滿足使用要求；使用行業(yè)通用的風(fēng)力發(fā)電機組仿真軟件進行工況測試，保證功率控制策略的可行與高效。
2測試系統(tǒng)的組成
本著模擬現(xiàn)場運行情況的原則，搭建測試系統(tǒng)，研制測試工具，使風(fēng)力發(fā)電機組主控測試系統(tǒng)能夠模擬現(xiàn)場工況，使得主控系統(tǒng)運行狀態(tài)之間能順利切換，可方便觀測分析各種工況，模擬各種故障。
測試系統(tǒng)搭建如圖1，由通信系統(tǒng)、模擬風(fēng)機、風(fēng)場監(jiān)控系統(tǒng)、變流系統(tǒng)、外部風(fēng)況模擬系統(tǒng)等組成。通信系統(tǒng)網(wǎng)路（長虛線部分）為主控對外接口網(wǎng)絡(luò)，其主要通信接口有變槳系統(tǒng)、變流系統(tǒng)、風(fēng)場監(jiān)控系統(tǒng)等，通過該通信系統(tǒng)連接主控及物理或模擬系統(tǒng)；模擬風(fēng)機系統(tǒng)可以模擬風(fēng)機運行參數(shù)，使主控正常工作，動態(tài)檢測其功能及性能。實線網(wǎng)絡(luò)檢測、分析各個接口信息是否正常，系統(tǒng)功能、性能是否正常等，是故障分析定位的網(wǎng)絡(luò)，測試時的人機接口。短虛線代表主控需要和風(fēng)力發(fā)電機組交互的信息。
