NB／T 10312-2019 标准规范下载简介

NB／T 10312-2019 风力发电机组主控系统测试规程.pdf

依据测试内容及现场环境，制定测试方案及安全措施，保障测试过程中人员及设备安全。测试后将 测试现场恢复至试验前状态。 测试过程中应对结果进行详细记录。测试中如有无法进行的测试项目，应与设备供应商沟通 协调。

风力发电机组主控系统测试可分为现场测试和仿真测试，不同测试方法应分别满足现场测试环 仿直测试环境要求

北京邮电大学风雨操场工程施工组织设计上4.2.1现场测试环境要求

现场测试条件应与风力发电机组正常运行条件相同。

测试条件应与风力发电机组正常运行条件相同。

.2.2仿真测试环境要求

仿真测试条件包括测试温度、相对湿度及海拨要求。 a）测试温度：15℃～35℃。 b）相对湿度：≤95%。 c)海拔: ≤300 me

风力发电机组主控系统测试可基于现场测试或仿真测试。无法确定现场测试情况时 测试。

NB/T 103122019

当风力发电机组主控系统测试采用现场测试方法时，现场测试系统应满足如下要求： a）风力发电机组主控系统现场测试应在主控系统正常运行条件下开展，现场测试系统主要由风 电场监控系统、被测风力发电机组和外部电网组成。图1所示为风力发电机组现场测试示 意图。 b 风电场监控系统与被测风力发电机组进行实时数据交互，通过风电场监控系统模拟所需试验条 件，并实时监控特定信号。

图1风力发电机组现场测试示意图

当风力发电机组主控系统测试采用仿真测试方法时，仿真测试平台应满足如下要求： a）仿真测试平台主要由主控系统实物、风力发电机组仿真模型、数据实时交互系统和测试系统组 成。主控系统实物包括主控制器、外围电路及主控系统软件。图2所示为仿真测试平台结构示 意图。 b） 风力发电机组仿真模型通过数据实时交互系统与被测主控系统实物进行实时数据交互，并模拟 主控系统的运行环境与工况。测试系统在试验中进行风力发电机组核心运行数据的在线观测与 测试数据处理等工作。测试平台的运行条件和主要技术指标应满足： 测试平台应支持风轮空气动力学模型、电磁暂态模型或上述两种模型的联合仿真模型。风 力发电机组仿真模型应包含实际运行中对主控系统有明显影响的部件模型，包含风速、风 向、温度、电量模块、叶片、机舱、塔筒、传动链、偏航系统、液压系统、刹车、变浆系 统、变频器、发电机、电网等。 测试平台的执行周期应可设置（如10ms或20ms），仿真系统计算时间与主控系统的信号 通信时间之和应小于一个主控系统主程序执行周期。

图2仿真测试平台结构示意图

试验中所使用的测量设备精度应满足下列要求： a） 使用的仪器仪表精度应优于0.5级。 b） 测试时间用仪表：当测量时间大于1s时，相对误差不大于0.5%；当测量时间小于1s时，相 对误差不大于0.1%。 c） 对于直接从主控系统获取数据的情况，数据采集周期应不大于一个主控系统主程序执行 周期。 d) 现场测试与仿真测试的数据采集周期应不大于一个主控系统主程序执行周期。

4.5.1测试报告应包含以下内容：

a） 风力发电机组主控系统规格参数。 b) 测试平台的规格参数与相关信息。 c) 测试环境参数。 d) 主控系统的测试结果。 e） 相关建议。 f）其他相关内容。 4.5.2测试结果应能够重复验证，测试记录应有测试人员、校核人员和技术负责人员签字。测试报告格 式参见附录A。

5.1.1测试内容与程序

现场测试与仿真测试流程如下： a）检查人机交互界面是否根据不同用户对象配置了不同的操作权限等级。 b）在人机交互界面查看IP地址等通信参数设置是否正确。 在人机交互界面查看风力发电机组的当前运行状态、修改参数等信息。 d）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。 e） 在不同位置分别进行操作权限登录，依据机舱操作权限高于塔基操作权限高于远程操作权限的 优先级别。

5.1.2测试结果与记录

参照附录A中表A.2记录测试结果。

附录A中表A.2记录测

5.2.1测试内容与程序

现场测试与仿真测试流程见图3，具体如下： 依次模拟风力发电机组各关键数据变化，按信号类别分类列举，如气象资源信息、温度、且 电网参数、电气参数、速度、角度等信息。

b）通过人机交互界面、监控系统等观察数据采集及处理的止确性，验证主控程序数据处理部分的 完整性和准确性

5.3.2测试结果和记录

5.4.1测试内容与程序

现锁测试防其试讯佳灿下 a）在停机或待机状态下，将维护开关切换至维护位置，系统进入检修控制模式。 b 在检修控制模式下，检查启动、自动变浆、自动偏航、智能温度调节等自动控制功能 状态。 c） 分别进行手动偏航、手动变奖、手动启功加热系统、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，

5.4.2测试结果和记录

参照附录A中表A.5记录测试结果。

5.5.1测试内容与程序

测试包括主控系统与变浆系统、变流器及风电

5.5.1.2主控系统与变浆系统、变流器通信

现场测试与仿真测试流程如下： a）在检修模式下，通过主控系统人机交互界面修改变浆角度设定值，检查风力发电机组是否推 设置值进行变奖。 b）修改变流器的转矩设定值，检查风力发电机组是否按照设定值改变电磁转矩。

5.5.1.3主控系统与风电场监控系统通信

现场测试与仿真测试流程如下： a 通过风电场监控系统对风力发电机组进行启、停机操作，检查风力发电机组是否正常响应启停机指令。 通过风电场监控系统设定风力发电机组有功功率、无功功率给定值，检查风力发电机组是否响 应功率控制指令。 检查风电场监控系统是否可以实时监测风速、功率、发电量及风力发电机组运行状态信息。

5.5.2测试结果与记录

参照附录A中表A.6记录测试结果。

照附录A中表A.6记录

5.6.1 测试内容与程序

现场测试与仿真测试流程如下： a） 模拟断开主控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 止通信心跳信号。 b）观察对应状态码激活情况，以及告警或停机流程情况。

5.6.2测试结果与记录

参照附录A中表A.7记录测试结果。

5.7.1测试内容与程序

在满足风力发电机组启动条件的情况下，分别进行手动启动和自动启动，观察主控系统能否完成风 力发电机组的启动过程。现场测试与仿真测试流程如下： a）下发启动指令。 6 模拟触发高等级故障，检查主控系统启动前是否进行完备的自检（刹车、变速度、变桨位置 变浆后备电源等）。

NB /T 10312 2019

c）检查主控系统是否通过转速控制，使发电机转速稳定在并网允许的转速范围内。 D 当发电机转速在并网转速范围内时，检查主控系统是否向变流器发出并网信号，完成并网操作， 并网后变流器是否向主控系统反馈并网成功信号。 检查机组并网过程是否过渡平稳，发电机及叶轮运转是否平稳。 检查变浆系统，确认启动过程中叶片浆距角动作正常。 g）检查偏航系统，确认启动过程中偏航角度正常并正常对风。 h）检查齿轮箱的电动泵、冷却风扇及加热器等是否达到相应的启停条件，能否正常启停。 ? 运行机组，检查10min时间内的机组主控系统运行数据及状态是否正常。 i）在机组自动启动模式下，测试流程与上述c）～i）相同

5.7.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： 测试期间至少采集并记录以下基本数据： 风速； 浆距角； 发电机转速； 发电机转矩； 有功功率； 并网指令与反馈； 主控系统运行状态； 变流器运行状态； 变浆系统运行状态； 偏航角度、风向。 参照附录A中表A.8记录测试结果，至少给出测试期间风速、奖距角、发电机转速、有功功率 及并网信号时间序列曲线

5.8.1测试内容与程序

风力发电机组在正常运行条件下，分别模拟触发风力发电机组正常停机和紧急停机的条件，观察主 控系统能否按照要求完成风力发电机组的停机过程。现场测试与仿真测试流程如下： a）检查变桨系统，确定停机过程中奖距角控制动作满足要求。 b) 检查风力发电机组输出功率，确认停机过程中功率变化正常。 C 检查风力发电机组发电机转速，确认停机过程中转速变化平稳。 d 检查变流器，确认主控系统脱网指令正确下发，变流器的控制动作正常，脱网后变流器向主控 制器反馈脱网成功信号。 e） 检查偏航系统，确认偏航系统的控制动作正常。 f) 检查机械刹车系统，确认机械刹车系统的控制动作正常。 g）停机流程结束后，根据停机等级的不同，确认机组状态正常。

5.8.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： a）测试期间至少采集并记录以下基本数据：

B/T10312—2019 风速； 桨距角； 发电机转速； 发电机转矩； 一有功功率； 一脱网指令与反馈： 刹车指令与反馈； 紧急顺或自动收浆； 主控系统运行状态； 变流器运行状态； 变奖系统运行状态。 b） 参照附录A中表A.9记录测试结果，至少给出测试期间风速、浆距角、发电机转速、有功功率、 脱网及刹车信号时间序列曲线。

5.9.1测试内容与程序

5.9.1.1现场测试

风力发电机组在正常运行条件下，分别采集风速增大期间和风速减小期间，3组包含机组整个变速 过程的10min数据，分析主控系统最大功率跟踪控制特性。 风力发电机组在正常运行条件下，分别在风速增大期间和风速减小期间，采集包含风力发电机组运 行在最大功率跟踪阶段的数据，分析主控系统最大功率跟踪控制特性，至少包括： a）3组机组由启动阶段进入最大功率跟踪阶段的10min数据。 b）3组机组由最大功率跟踪阶段进入停机状态的10min数据。 5.9.1.2仿真测试 风力发电机组主控系统在正常运行条件下，模拟风速在切入风速与额定风速之间变化，控制风轮转 速在最小稳态转速和额定转速之间变化，进行最大功率跟踪测试。仿真测试流程如下： 控制风速从切入风速逐步上升，风速按照0.2m/s的步长进行递增，每个风速点至少持续10s， 至额定风速点，检查最大功率跟踪运行期间主控系统的桨距、转矩协调控制策略。 b 控制风速从额定风速逐步递减，风速按照0.2m/s的步长进行递减，每个风速点至少持续10s， 直至切入风速，检查最大功率跟踪运行期间主控系统的奖距、转矩协调控制策略。

风力发电机组在正常运行条件下，分别采集风速增大期间和风速减小期间，3组包含机组整个变速 过程的10min数据，分析主控系统最大功率跟踪控制特性。 风力发电机组在正常运行条件下，分别在风速增大期间和风速减小期间，采集包含风力发电机组运 行在最大功率跟踪阶段的数据，分析主控系统最大功率跟踪控制特性，至少包括： a）3组机组由启动阶段进入最大功率跟踪阶段的10min数据。 b）3组机组由最大功率跟踪阶段进入停机状态的10min数据，

5.9.1.2仿真测试

风力发电机组主控系统在正常运行条件下，模拟风速在切入风速与额定风速之间变化，控制风轮转 速在最小稳态转速和额定转速之间变化，进行最大功率跟踪测试。仿真测试流程如下： 控制风速从切入风速逐步上升，风速按照0.2m/s的步长进行递增，每个风速点至少持续10s， 至额定风速点，检查最大功率跟踪运行期间主控系统的桨距、转矩协调控制策略。 控制风速从额定风速逐步递减，风速按照0.2m/s的步长进行递减，每个风速点至少持续10s 直至切入风速，检查最大功率跟踪运行期间主控系统的浆距、转矩协调控制策略。

5.9.2测试结果与记录

则试全过程应记录测试数据及测试结果： 测试期间至少采集并记录以下基本数据： 风速； 桨距角； 风轮转速； 发电机转速； 发电机转矩； 一有功功率； 一主控系统运行状态；

变流器运行状态； 一变浆系统运行状态。 b）参照附录A中表A.10记录测试结果，至少给出测试期间以下曲线： 发电机转速与风力发电机组转矩关系曲线： 风速、奖距角、发电机转速和有功功率时间序列曲线。

变流器运行状态； 一变浆系统运行状态。 b）参照附录A中表A.10记录测试结果，至少给出测试期间以下曲线： 发电机转速与风力发电机组转矩关系曲线： 风速、奖距角、发电机转速和有功功率时间序列曲线

NB/T10312—2019

5.10.1测试内容与程序

5.10.1.1现场测试

5,10.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： 测试期间至少采集并记录以下基本数据： 一风速； 浆距角； 发电机转速； 发电机转矩； 有功功率；

主控系统运行状态； 一变流器运行状态； 一变浆系统运行状态。 b）参照附录A中表A.11记录测试结果，至少给出测试期间以下曲线： 一发电机转速与风力发电机组转矩关系曲线； 一风速、浆距角、发电机组转速和有功功率时间序列曲线

5.11.1测试内容与程序

5.11.1.1现场测试

风力发电机组在正吊运行条件 控系统恒功率运行特性

5.11.1.2仿真测试

风力发电机组主控系统恒功率仿真测试步骤如下： a）风力发电机组主控系统在正常运行条件下，模拟风速从额定风速开始，按照0.2m/s的步长进行 递增，每个风速点持续10s，直至切出风速，维持风速不变持续1min。 b 按照0.2m/s的步长进行递减，每个风速点持续10s，直至额定风速，维持风速不变持续1min， 检查主控系统协调控制变桨系统与变流器完成恒功率运行的过程。

5.11.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： a) 测试期间至少采集并记录以下基本数据： 风速； 桨距角； 发电机转速； 发电机转矩； 一有功功率； 一无功功率； 主控系统运行状态； 变流器运行状态； 变浆系统运行状态。 b）参照附录A中表A.12记录测试结果，至少给出测试期间以下曲线： 风速与有功功率关系曲线； 风速、浆距角、发电机转速和有功功率时间序列曲线，

则试全过程应记录测试数据及测试结果： 测试期间至少采集并记录以下基本数据： 风速； 桨距角； 发电机转速； 发电机转矩； 有功功率； 无功功率； 主控系统运行状态； 变流器运行状态； 变桨系统运行状态。 参照附录A中表A.12记录测试结果，至少约 风速与有功功率关系曲线； 风速、浆距角、发电机转速和有功功率

5.12.1测试内容与程序

对风力发电机组分别进行手动变奖、自动变浆和紧急顺奖控制，观察主控系统能否控制变浆系统 成变浆过程。现场测试与仿真测试流程如下：

a） 在检修控制模式下，发送变奖指令进行手动变桨。分别进行桨距角打开与收起两个方向的变奖 距操作，检查叶片变桨速度、方向、同步等情况。 b） 在机组正常运行时，检查变桨系统和主控系统之间的通信是否正常，检查变浆系统对主控系统 的桨距角位置或变桨速度指令响应情况。 c 在机组正常运行时，模拟电网掉电、通信故障、安全链断开和奖叶限位开关触发紧急情况，检 查风力发电机组是否能够紧急顺浆。

5.12.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： a）测试期间至少采集并记录以下基本数据： 一风速； 一浆距角位置或变奖速度给定与反馈； 一发电机转速； 一发电机转矩； 一有功功率； 一紧急顺奖控制或自动收浆； 主控系统运行状态； 变奖系统运行状态。 b) 参照附录A中表A.13记录测试结果，至少给出测试期间桨距角给定值、桨距角反馈值、发电 机转速和有功功率的时间序列曲线。

5.13.1测试内容与程序

5.13.1.1在主控系统正常运行条件下，分别进行手动偏航与自动偏航控制，观察主控系统能否控制偏航 系统协调完成偏航过程。现场测试流程如下： a）在检修控制模式下，进行手动偏航操作，检查偏航速度、角度及方向是否正确。 b) 在检修控制模式下手动将风力发电机组偏离风向一定角度，再将机组切换至自动运行模式，检 查风力发电机组是否自动对风。 5.13.1.2在主控系统正常运行条件下，在仿真平台上分别进行手动偏航与自动偏航控制，观察主控系统 能否控制偏航系统协调完成偏航过程。仿真测试流程如下： a 分别在不同风速工况下，在检修控制模式下手动将风力发电机组偏离风向一定角度，再将机组 切换至自动运行模式，检查风力发电机组是否自动对风。 b） 设置风速超过极端风速，检查手动偏航与自动偏航状态。

5.13.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： a）测试期间至少采集并记录以下基本数据：

则试全过程应记录测试数据及测试结果： 测试期间至少采集并记录以下基本数据： 一风速； 风向： 偏航指令； 偏航角度； 对风误差。

NB/T103122019

b）参照附录A中表A.14记录测试结果，至少给出测试期间风速、风向、偏航角度和对风误差时 间序列曲线。

5.14.1测试内容与程序

风力发电机组主控系统在正常运行条件下，分别进行手动解缆和自动解缆测试。现场测试与仿真测 式流程如下： a）在机组检修控制模式下，进行手动偏航控制，检查手动解缆操作是否正常。 b）通过手动偏航将机舱偏航角度至偏航解缆限值附近（或人工改变机舱偏航角度信号），使机舱偏 航角度超出主控系统允许的偏航扭缆限值，分别在停机或待机情况下，将风力发电机组切换至 自动运行模式，触发解缆控制，检查机组自动解缆是否动作。

5.14.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： a) 测试期间至少采集并记录以下基本数据： 电缆缠绕角度； 一解缆指令； 偏航角度； 一左偏航及右偏航状态； 偏航制动系统动作状态。 b）参照附录A中表A.15记录测试结果，至少给出测试期间解缆指令、电缆缠绕角度、偏航角度 左右偏航状态和偏航制动系统动作状态时间序列曲线，

5.15.1测试内容与程序

现场测试与仿真测试流程如下： a）风力发电机组主控系统在正常运行条件下，调整液压系统的压力值及阅值设置。 b）根据控制系统逻辑，检验主控系统是否按设计要求启动或停止液压系统油泵电动机

5.15.2测试结果与记录

5.16.1测试内容与程序

温度调节测试应至少包括各控制柜、发电机、齿轮箱、机舱温度调节系统测试。现场测试与仿真测 式流程如下： a） 风力发电机组主控系统在正常运行条件下，调整系统加热开启阅值，检验主控系统是否启动了 相应的加热调节过程，检查各控制柜、齿轮箱、发电机、水冷系统及机舱的加热系统是否正常 启停。 b）风力发电机组主控系统在正常运行条件下，调整系统散热开启阅值，检验主控系统是否启动了

NB/T10312—2019

相应的散热调节过程，检查各控制柜、齿轮箱、发电机、水冷系统及机舱的冷却系统是否止常 启停。

5.16.2测试结果与记录

5.17.1测试内容与程序

5.17.2测试结果与记录

5.19.1测试内容与程序

现场测试与仿真测试流程如下！

NB/T103122019

a）在风力发电机组额定运行工况下，设定有功功率给定值，有功功率给定值应按照图4所示曲线 进行设置，每个有功功率控制点持续运行2min。 b）检查风力发电机组有功功率调节能力。

5.19.2测试结果与记录

图4有功功率调节测试设定值曲线

5.20无功功率调节

5.20.1测试内容与程序

现场测试与仿真测试流程如下： a) 分别在风力发电机组轻载（0.1P,≤P≤0.3P）和满载（P≥0.9P,）两种运行工况下，设定无功 功率或功率因数给定值，检查风力发电机组无功功率调节能力。 b)头 采用无功功率给定值控制方式时，应按照图5所示曲线进行设置，每个无功功率控制点持续运 行2min。 c） 采用功率因数给定值控制方式时，分别进行稳态功率因数调节测试和功率因数阶跃变化测试， 在轻载和满载两种工况下分别进行如下步骤： 1）功率因数设定值从设计最小值开始，按0.01步长进行递增，每个测试点持续10s，直至功 率因数设计最大值； 2）： 功率因数设定值再从设计最大值开始，按0.01步长进行递减，每个测试点持续10s，直至 功率因数设计最小值； 3） 再将风力发电机组功率因数设定值从设计最小值直接修改为最大值，持续1min； 4) 再将风力发电机组功率因

5.20.2测试结果与记录

参照附录A中表A.21记录测试结果，给出测试期间无功功率或功率因数设定值与反馈值 曲线。

21电压/频率偏差响应

5.21.1测试内容与程序

图5无功功率调节测试设定值曲线

仿真测试流程如下： 在主控系统正常运行条件下，分别模拟改变电压幅值和频率，测试程序依据NB/T31054的规定 进行。 b）检查风力发电机组在给定电压/频率偏差下的运行能力。

5.21.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： a）测试期间至少采集并记录以下基本数据： 风速； 浆距角； 发电机转速； 发电机转矩； 一并网电压； 一并网电流； 有功功率和无功功率。 b）参照附录A中表A.22记录测试结果，至少给出测试期间以下曲线： 电压偏差测试期间电网电压、有功功率和无功功率时间序列曲线； 频率偏差测试期间电网频率、有功功率和无功功率时间序列曲线。

5.22.1测试内容与程序

5.22.1.1低电压穿越功能测试

仿真测试流程如下： a）风力发电机组主控系统在正常运行条件下，分别模拟产生三相电压跌落和两相电压跌落故障 电压跌落幅值及持续时间见表1，测试程序依据NB/T31051的规定进行测试。 b）检查风力发电机组主控系统的低电压穿越能力。

5.22.1.2高电压穿越功能测试

仿真测试流程如下： a）风力发电机组主控系统在正常运行条件下，分别模拟产生三相电压上升和两相电压上升故障 电压上升幅值及持续时间见表2。测试依据NB/T31111规定的程序进行。 b）检查风力发电机组主控系统高电压穿越功能

5.22.2测试结果与记录

测试全过程应记录测试数据及测试结果： a）测试期间至少采集并记录以下基本数据： 一风速； 一浆距角； 一发电机转速：

发电机转矩； 一并网电压； 一有功功率和无功功率。 b）参照附录A中表A.22和表A.23记录测试结果，至少给出测试期间并网电压、有功功率和无功 功率时间序列曲线。

发电机转矩； 并网电压； 一有功功率和无功功率。 b）参照附录A中表A.22和表A.23记录测试结果，至少给出测试期间并网电压、有功功率 功率时间序列曲线。

A.3数据采集与处理测试结果，见表A.3。

表A.3数据采集与处理测试结果

A.4故障监视与记录测试结果，见表A.4。

表A.4故障监视与记录测试结果

A.5检修控制模式测试结果，见表A.5。

表A.5检修控制模式测试结果

A.6通信功能测试结果，见表A.6

表A.6通信功能测试结果

A.7看门狗测试结果，见表A.7。

表A.7看门狗测试结果

表A.10最大功率跟踪测试结果

A.11过渡过程测试结果，见表A.11。

A.12恒功率运行测试结果，见表A.12。

表A.12恒功率运行测试结果

A.13 变奖控制测试结果，见表A.13!

A.13 变奖控制测试结果，见表A.13!

表A.13变浆控制测试结果

A.14偏航控制测试结果，见表A.14

A.14偏航控制测试结果，见表A.14。

表A.14偏航控制测试结果

A.15解缆控制测试结果，见表A.15

A.16液压控制测试结果，见表A.16。

A.16液压控制测试结果，见表A.16。

表A.16液压控制测试结果

A.17温度调节测试结果，见表A.17。

A.17温度调节测试

A.18备用电源测试结果，见表A.18。

表A.18备用电源测试结果

A.19安全链测试结果，见表A.19.

表A.19安全链测试结果

图A.1有功功率给定值与反馈值时间序列曲线

功功率给定值与反馈值

物料提升机施工方案范例1表A.20无功功率调节测试结果

A.22电压/频率偏差响应测试结果，见表A.21

表A.21电压/频率偏差响应测试结果

A.23故障电压穿越测试结果，见表A.22和表A.23。

A.23故障电压穿越测试结果，见表A.22和表A.23

AQ／T 2066-2018标准下载表A.22低电压穿越测试结果

表A.23高电压穿越测试结果记录表