摘要：大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，運(yùn)行工況具有不可預(yù)測(cè)和不可重現(xiàn)性等，主控系統(tǒng)必須具備高可靠性、高動(dòng)態(tài)性能等特點(diǎn)。構(gòu)建了一種大型風(fēng)電機(jī)組主控測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立了風(fēng)電機(jī)組模型，模擬風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組運(yùn)行工況再現(xiàn)，使測(cè)試和調(diào)試不受風(fēng)的隨機(jī)性、間歇性等特性的影響，并制定了相應(yīng)測(cè)試方案，總結(jié)了測(cè)試注意事項(xiàng)。經(jīng)驗(yàn)證，該測(cè)試系統(tǒng)有效解決了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)全面動(dòng)態(tài)測(cè)試難題，保證了主控系統(tǒng)的高可靠和高動(dòng)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(chǎng)調(diào)試時(shí)間，提高了風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)研發(fā)、出廠質(zhì)量。
0引言
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備中薄弱環(huán)節(jié)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試及質(zhì)量控制更是風(fēng)電領(lǐng)域的難題，各個(gè)廠家風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制差異大，相關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)未得到實(shí)際采用，一致性測(cè)試無(wú)法開(kāi)展，測(cè)試僅限于輸入輸出對(duì)點(diǎn)測(cè)試、全功率測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，缺乏對(duì)主控系統(tǒng)全面測(cè)試手段和方法。若直接進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，成本高，易造成設(shè)備損壞；并且因風(fēng)具有隨機(jī)性、間歇性，無(wú)法在風(fēng)場(chǎng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行全面實(shí)驗(yàn)，尤其是極限風(fēng)況的實(shí)驗(yàn)。
目前一些研究院所搭建了測(cè)試平臺(tái)，但是多是針對(duì)性試驗(yàn)系統(tǒng)，如針對(duì)性用于載荷計(jì)算、硬件測(cè)試或靜態(tài)測(cè)試等，風(fēng)電機(jī)組核心控制算法、策略等不能系統(tǒng)全面動(dòng)態(tài)測(cè)試。如何建立一種全面動(dòng)態(tài)的主控測(cè)試系統(tǒng)，提前暴露缺陷，方便測(cè)試和調(diào)試，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行是迫切需要解決的問(wèn)題。
1測(cè)試思路
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)需測(cè)試的功能主要有遠(yuǎn)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(cè)試時(shí)可依照功能模塊先單步測(cè)試，然后進(jìn)行連續(xù)測(cè)試。為了保證能夠?qū)χ骺叵到y(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的全面性、高效性，在測(cè)試中以現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行需求為測(cè)試出發(fā)點(diǎn)，在白盒測(cè)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行黑盒測(cè)試。測(cè)試將依據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔，保證編程的正確性；依據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、廠家設(shè)計(jì)思路、現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)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(jī)組仿真軟件進(jìn)行工況測(cè)試，保證功率控制策略的可行與高效。
2測(cè)試系統(tǒng)的組成
本著模擬現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況的原則，搭建測(cè)試系統(tǒng)，研制測(cè)試工具，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控測(cè)試系統(tǒng)能夠模擬現(xiàn)場(chǎng)工況，使得主控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)之間能順利切換，可方便觀測(cè)分析各種工況，模擬各種故障。
測(cè)試系統(tǒng)搭建如圖1，由通信系統(tǒng)、模擬風(fēng)機(jī)、風(fēng)場(chǎng)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(zhǎng)虛線部分）為主控對(duì)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(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)等，通過(guò)該通信系統(tǒng)連接主控及物理或模擬系統(tǒng)；模擬風(fēng)機(jī)系統(tǒng)可以模擬風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，使主控正常工作，動(dòng)態(tài)檢測(cè)其功能及性能。實(shí)線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)、分析各個(gè)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(cè)試時(shí)的人機(jī)接口。短虛線代表主控需要和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組交互的信息。
