NB／T 10584-2021标准规范下载简介
NB／T 10584-2021 风力发电机组控制系统改造技术规程.pdfICS27:180 CCSF11
华人民共和国能源行业标准
室内外装饰、空调、设备、钢结构施工工艺大全NB/T10584202
风力发电机组控制系统改造技术规程
Technical codeofcontrol systemrenovationfor windturbinegeneratorsystem
NB/T10584—2021
前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 基本规定 可行性分析 硬件改造 软件改造 测试 附录A（资料性）特殊功能测试
本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起章规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电力企业联合会提出。 本文件由能源行业风电标准化技术委员会风电场运行维护分技术委员会（NEA/TC1/SC3)归口。 本文件起草单位：中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司、中国大唐集团新能源股份有限公司、 大唐可再生能源试验研究院有限公司、福氏新能源技术（上海）有限公司。 本文件主要起草人：王衍飞、唐宏芬、苗继春、辛克锋、张磊、张舒翔、高伟、张羽、季森、张礼兴、刘洋广、 刘志文、程学文、赖如辉、王云涛、赵重阳、武磊、郭鹏。 本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 一号，100761)。
本文件规定了陆上并网型风力发电机组控制系统改造项目的可行性分析、硬件改造、软件改造、测 试等。 本文件适用于陆上并网型风力发电机组控制系统改造项目
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 仅该日期对应的版本适用于本文件；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 件。 GB/T4205人机界面标志标识的基本和安全规则操作规则 GB/T16754机械安全急停设计原则 GB/T16895.1低压电气装置第1部分：基本原则、一般特性评估和定义 GB/T16895.23低压电气装置第6部分：检验 GB/T18451.1风力发电机组设计要求 GB/T18451.2风力发电机组功率特性测试 GB/T19568J 风力发电机组装配和安装规范 GB/T19963 风电场接人电力系统技术规定 GB/T20319 风力发电机组验收规范 GB/T20320 风力发电机组 电能质量测量和评估方法 GB/T25385 风力发电机组 运行及维护要求 GB/T33008.1工业自动化和控制系统网络安全可编程序控制器(PLC）第1部分：系统要求 GB/Z35482 2风力发电机组时间可利用率 GB/Z35483 风力发电机组发电量可利用率 NB/T31004 风力发电机组振动状态监测导则 NB/T31005 风电场电能质量测试方法 NB/T31017 风力发电机组主控制系统技术规范 NB/T31022 风力发电工程达标投产验收规程 NB/T31039 风力发电机组雷电防护系统技术规范 NB/T31049 风力发电机绝缘规范 NB/T31052 风力发电场高处作业安全规程 NB/T31053 风电机组低电压穿越建模及验证方法 NB/T31055 风电场理论发电量与弃风电量评估导则 NB/T31056 风力发电机组接地技术规范 NB/T31103 直驱永磁风力发电机组主控制系统软件功能技术规范
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 控制系统改造 告controlsystemrenovation 以提高风力发电机组安全和发电能力为目的，利用技术手段针对老化损坏、技术性能落后的风力发 电机组的主控系统、变浆系统等系统硬件和软件进行综合性改造活动。 3.2 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。 3.3 净空clearance 风力发电机组叶轮转动时叶片扫过塔筒时叶尖部位距离塔筒的最小几何距离。
4.1控制系统改造前应详细调查了解风电场基本情况、机组运行情况、维修改造记录及存在问题，进行 机组历史运行数据分析和机组关键大部件状态评估。 4.2控制系统改造前应基于机组安装场地的实际外部条件进行载荷仿真计算，载荷安全等级不能低于 机组原始设计要求。应在机组关键大部件状态评估的基础上确认控制系统改造后各部件极限和疲劳强 度均满足安全要求，设备电气性能满足设计要求。 4.3控制系统改造前应对需要解决的重大技术问题开展专题研究，并提出解决措施。 4.4控制系统改造前应对原始数据进行保存，包括控制参数、机组保护参数、涉网保护参数和其他程序 配置参数等。 4.5现场改造实施人员应具有风力发电机组控制系统安装维护工作经验，并应佩戴安全装备，关键工序 持证上岗，满足GB/T25385和NB/T31052的规定。 4.6进行控制系统改造时，装配安装调试工作应满足GB/T19568中的规范要求。 4.7硬件改造后应保证机组在正常运行、极端工况、检修维护时不对人员和设备造成损害。 4.8控制系统改造后不应影响风速、风向、风轮转速、发电机转速、机舱位置、扭缆角度、浆距角、液压系 统压力、振动、温度以及电气量等数据的存储。 4.9改造验收按照GB/T20319和NB/T31022的要求执行。 4.10控制系统改造后应进行效果分析评估，验收完成后移交相关程序控制说明、参数表和测试记录等。
应按照NB/T31017和NB/T31103有关要求，对计划改造使用的控制系统进行安全性评估。 进行改造安全性评估时，应根据风电场实际风资源数据和风力发电机组微观选址数据计算风 机组点位年平均风速、极限风速、流、人流角、风切变参数，确定改造后的风力发电机组设计载荷 足安全性要求。
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5.1.3应根据机组实际内外部条件进行相应的控制模型开发、参数调整和系统仿真。 5.1.4应根据改造后的控制策略，重新调整仿真模型中的控制参数或控制器文件。基于改造后控制策 略仿真计算的载荷结果，应满足在原始设计包络载荷内的要求。 5.1.5编制改造方案时，应详细研究原有电气图纸，充分考虑替代件与原系统的兼容性和适用性。同时 应综合考虑控制和安全保护系统各项功能的实现。 5.1.6进行风力发电机组控制系统改造前，应统计需改造的数据接口（包括I/O点表和通信接口等）。 5.1.7进行控制系统改造前，应出具详细的改造方案和重要参数的计算说明书，至少包括功能说明书， 安装和操作说明书，故障监测及处理功能说明书，控制系统的硬件配置及功能框图。
5.2.1应根据机组所在地区的风频进行改造后发电量提升估算，量化评估控制系统改造后的功率曲线 提升或故障率降低幅度。 5.2.2估算改造资金投人，计算回收周期，评估改造经济性。 5.2.3实施控制系统改造，还应考虑系统后期维护的便利性
6.2.1进行控制系统升级改造所用的控制器，应满足GB/T33008.1的要求。 6.2.2选用的控制器硬件配置应满足对机组各类信号的采集要求。 6.2.3控制系统的输入、输出模块应预留一定数量的备用点。
6.3.1硬件改造后的安全系统（安全链)在风力发电机组发生故障时应能正常动作，保证机组设备安全。 当控制功能和安全功能发生冲突时，控制系统的功能应服从安全保护系统的要求。安全保护系统的设计 应以失效安全为原则。 6.3.2改造时应考虑电源匹配方式，确保改造后的控制系统供电正常。 6.3.3需进行低压配电回路改造时，应选用满足GB/T16895.1要求的低压配电产品。 6.3.4电气接线和电气连接应可靠，所需要的连接件如接插件、连接线、接线端子等，应满足GB/T 16895.23中的检验技术要求，能够承受所规定的电（电压、电流）、热（内部或外部受热）、机械（拉、压、弯、 扭等）和振动影响。 6.3.5母线和电气连接件应安装牢靠，不发生过热松动或造成其他危险的变动。 6.3.6机舱至塔底增设的控制及电力电缆安装，应满足GB/T19568的相关要求。 6.3.7 防雷系统的安装应满足NB/T31039中的相关要求。 6.3.8各部位接地系统应安全、可靠，满足NB/T31056中相关要求，绝缘性能应满足NB/T31049中相 关要求。 6.3.9进行网络系统升级改造时，应采用合适的网络配置，使其具有高可靠性和完善的自诊断功能。 6.3.10网络安全装置（含软、硬件，例如单向物理隔离装置）应通过国家指定部门检测认证，应能有效阻
止外网病毒和非法入侵对控制系统的破坏。
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6.4辅助部件改造要求
6.4.1所需改造的其他辅助部件应满足GB/T18451.1中有关要求。 6.4.2进行UPS更换改造时，应考虑其工作模式、额定容量、后备时间等。 6.4.3 进行开关电源更换改造时，应考虑其输入电压范围、带载能力及抗干扰能力。 6.4.4进行风速风向仪、偏航传感器和机舱振动传感器等辅助部件更换改造时，应充分考虑其信号类 型、测量量程及抗干扰能力。
控制系统软件改造主要包括控制策略优化、功能拓展和接口规约等的改进。
7.2.1控制系统软件应至少包含数据采集及处理、数据计算、故障监测及保护、运行控制、数据及报表存 储、监控系统通信等功能。 7.2.2进行控制系统软件设计时，应对功能模块进行划分，并遵循每个模块功能单一、结构精简、接口简 单的原则。 7.2.3控制系统程序应能在控制性能整体稳定的前提下，有效解决改造前系统出现的问题，同时应能按 照需要拓展其他功能。 7.2.4实施控制系统软件改造后，系统应能完成风力发电机组的正常运行控制及运行参数、运行状态的 检测和监控。 7.2.5控制系统软件改造应由熟悉程序控制逻辑并经资格审查通过的技术人员进行，现场程序优化和 参数修改仅限专业技术人员操作。
7.2.1控制系统软件应至少包含数据采集及处理、数据计算、故障监测及保护、运行控制、数据及报表存 储、监控系统通信等功能。 7.2.2进行控制系统软件设计时，应对功能模块进行划分，并遵循每个模块功能单一、结构精简、接口简 单的原则。 7.2.3控制系统程序应能在控制性能整体稳定的前提下，有效解决改造前系统出现的问题，同时应能按 照需要拓展其他功能。 7.2.4实施控制系统软件改造后，系统应能完成风力发电机组的正常运行控制及运行参数、运行状态的 检测和监控。 7.2.5控制系统软件改造应由熟悉程序控制逻辑并经资格审查通过的技术人员进行，现场程序优化和 参数修改仅限专业技术人员操作。
7.3数据采集及计算要求
7.3.1控制系统软件应满足与原机组关键传感器和执行机构的技术匹配性要求。 7.3.2控制系统软件采集的数据、数据采集周期和数据处理显示精度应满足风力发电机组控制和监控 要求。 7.3.3 数据采集及处理变量和精度应满足NB/T31017和NB/T31103的技术要求。 7.3.4时间可利用率和发电量可利用率统计按照GB/Z35482和GB/Z35483的相关规定执行
7.4故障监测及保护要求
7.4.1进行控制系统软件改造时，不应改变原机组振动保护、过速保护、过功率保护、涉网类保护等保护 参数，系统程序逻辑应能保证风力发电机组在规定的条件下有效、安全地运行。 7.4.2当控制功能和安全功能发生冲突时，控制系统的功能应服从安全保护系统的要求。 7.4.3改造后的控制系统应具有与风电场监控系统的完备接口，可实现风力发电机组实时数据及统计 数据的交换和远程控制。 7.4.4进行控制系统软件改造，不允许屏蔽任何故障信息。
制系统软件控制逻辑应满足NB/T31103的技术
NB/T105842021
7.5.2控制系统改造部件控制逻辑和参数设定应满足部件厂家相关要求，同时应满足NB/T31017的 相关要求。 7.5.3改造后的控制系统应具有友好的控制界面，并实现监控界面与操作逻辑分离，人机界面应设置不 同管理权限，满足GB/T4205的相关要求。
7.5.2控制系统改造部件控制逻辑和参数设定应满足部件厂家相关要求，同时应满足NB/T 相关要求。 7.5.3改造后的控制系统应具有友好的控制界面，并实现监控界面与操作逻辑分离，人机界面 同管理权限，满足GB/T4205的相关要求，
7.7.1通信协议应满足NB/T31017的相关要求。 7.7.2控制系统应与变流器、变浆、偏航等系统进行信息交换，以完成相应的控制及信息传输习 7.7.3控制系统改造点表配置应与风电场监控系统匹配 故障码显示名称应一致。
控制系统升级改造后，测试内容应根据改造相关内容确定，技术指标满足其相关规定。测试检 方法应参考NB/T31017中相关要求。
8.2.1人机交互界面测试
人机交互界面测试应包括以下内容： a）检查人机交互界面是否根据用户要求配置了不同的操作权限等级； b）查看风力发电机组的当前运行状态、修改参数等信息； c）在人机交互界面进行手动停机、启动、变桨、偏航控制等人工操作； d）在不同位置分别进行操作权限登录，验证不同操作权限的优先级别
8.2.2数据采集与处理测试
通过人机交互界面或风电场监控系统等观察数据采集及处理，测试控制软件数据处理部分 整和准确。
8.2.3故障监视与记录
模拟风力发电机组可能出现的各种异常或故障，观察对应状态码变化情况，检验控制系统是否 启动相应保护动作或停机动作，并显示和记录已发生的故障（或报警名称），以及检验事故、故障 录是否满足要求。
NB/T10584=2021
8.2.4通信功能测试
查控制系统与变架系统、变流器系统 预设的通信接口与数据定义进行通信，检查控制 风电场监控系统通信是否正常。
8.2.5事故顺序记录(SOE）
在风力发电机组正常运行的情况下，人为模拟某个停机故障，观察事故追忆功能启动情况，并对记录 的数据进行分析，查看事故追忆采样速率及记录时长是否满足要求。
8.2.7功率曲线验证测试
依据GB/T18451.2，由实施单位和业主单位共同测试，或委托第三方机构进行测试进行功率曲线验 证测试：理论发电量应满足NB/T31055的要求，功率曲线保证值由实施单位和业主单位依据合同或技 术协议确定。
参照NB/T31004中的要求进行振动测试。振动测试的时间和记录的数据应满足振动分析的需求， 应记录和保存每台风力发电机组的振动数据，测试结束后出具机组振动分析报告。
8.2.9低电压穿越功能测试
某公司选煤厂新建产品仓皮带走廊等土建工程施工组织设计8.3.1检修控制模式测试
风力发电机组检修控制模式测试应包括以下内容： a） 在停机或待机状态下，将维护开关切换至维护位置，观察系统是否进人检修控制模式； b 在检修控制模式下，通过人机交互界面检查启动、自动变桨、自动偏航等自动控制功能状态； 通过人机交互界面分别进行手动偏航、手动变浆、手动启动加热系统、手动启动散热系统，检查 手动控制功能是否能正常动作，参数是否与设定值一致。
看门狗测试应包括以下内容： 控制器看门狗：模拟控制系统控制器看门狗动作，观察对应控制系统状态码的激活情况，以及告 警或停机流程情况。 通信看门狗：模拟断开控制系统与各个子系统的通信连接（可断开通信电缆、切断子系统供电电 源或模拟停正通信心跳信号），观察对应状态码激活情况，以及告警或停机流程情况。
看门狗测试应包括以下内容： ） 控制器看门狗：模拟控制系统控制器看门狗动作，观察对应控制系统状态码的激活情况，以及 警或停机流程情况。 通信看门狗：模拟断开控制系统与各个子系统的通信连接（可断开通信电缆、切断子系统供电 源或模拟停正通信心跳信号），观察对应状态码激活情况，以及告警或停机流程情况。
西安某21层酒店机电安装工程施工组织设计8.3.3风力发电机组主状态测试
电机组主状态测试要求见