1.1变桨控制器PMC

变桨控制器启动变桨驱动系统。基于最先进的IGBT技术的低损耗输出变频器，是由一个现代高性能RISC处理器来控制。

图1：PMC器件图

PMC功能表格

变桨控制器PMC主要接口：

X1 Field bus 总线连接B到PMM系统。

X2 24V数字输入和输出端：

X3 桨叶编码器：

该数据接口支持Heidenhain同步EnDat编码器数据传输2个孤立的供给电源通过3号端子排用于所有的编码器类型。

X4  24V直流供给和输入端：

X5电机编码器接口：

X6 电机制动和温度测量：

2.1：9月-12月份变桨模块故障损坏统计

将9月-12月期间变桨系统中模块损坏分类及数量统计如下：数据来源于客诉平台。

图2：9月-12月期间模块损坏分类及数量

2.2：问题描述

10月-12月期间变桨PMM、PMC模块损坏，重点故障引发模块损坏如下：

2.2.1 PMC模块主要故障类统计

数据来源客诉平台，模块损坏时所对应的故障（下表）

10月-12月PMC故障类型分布：

经过分类统计：

PMC模块主要故障：电机接地短路故障、变桨通讯。

10-12月接地短路故障数据：

（1）接地短路故障触发条件

PMC内部IGBT驱动器错误输出。主要与IGBT的VCE保护有关。（当电流增大时，电压会升高，进而触发故障）由上可知，该故障主要由过流导致。而目前引起过流的主要因素，有以下两方面：

A．电机参数设置异常时（如PI因数），会导致电流过大（根据变桨手册中的描述，当有此故障时，需要检查PMC参数）。

B．当PMC空载转为带载输出时，可能会致使电流突然增大（该情况仅存在于PMC2.03固件之前。OAT建议更新到最新固件版本）数据来源于PCS_Applications_EC_V2b。

（2）接地短路故障损坏时状态

图3：10月-12月接地短路故障时状态

10月-12月期间接地短路故障损坏PMC模块46个，运行过程中损坏占比80.43%，故障时刻（处理其它故障时触发接地短路故障）损坏占比4.35%，调桨时损坏占比4.35%，连带损坏占比2.14%。

（3）故障触发时连带其他器件损坏

这个统计表格，是变桨系统在发生接地短路故障时，连带其它器件损坏统计。

3.1风场概况

项目位于云南省境内，海拔3500m左右，项目总容量49.5MW，共计采购使用MY1.5-89机型33台，变桨使用瑞能生产的OAT-1.5MW超级电容变桨系统。

2013年11月24日首台机组吊装，2014年3月11日末台吊装完成，2014年4月17日首台机组进行调试，2014年6月2日完成全部调试工作，全部机组并网运行。

机组运行期间，PMC25.2模块多出现电机侧短路接地故障，针对此问题展开了故障分析、处理、验证工作。

3.2故障情况介绍

电机侧短路接地故障为驱动器输出过载保护类故障，现场出现的此类故障与运行环境（高海拔，且风速变化频繁）有一定关系。鉴于上述的情况，模块散热效果下降，驱动器内IGBT长时间高温运行老化致使绝缘强度降低，造成过压击穿损坏。

针对现场电机侧短路接地故障，从应用环境、变桨电机配置、载荷数据分析等方面进行了综合分析，输出《MY1.5MW-89机组使用PMC35.2代替PMC25.2可行性评估分析报告》，给出了故障的分析依据、结论，及初步的处理措施。基于上述报告，并对两种模块的核心参数进行对比：

PMC35.2模块相对比PMC25.2模块，驱动器输出能力提高，PMC25.2模块额定输出电流25A，峰值电流输出50A（5s）；PMC35.2模块额定输出电流35A，峰值电流输出70A（5s）。

PMC35.2模块相对比PMC25.2模块，IGBT允许运行温度范围宽，PMC25.2内IGBT工作运行温度范围为-40℃-125℃，最大结温温度150℃；PMC35.2内IGBT工作运行温度范围为-40℃-150℃，最大结温温度175℃。

综上使用PMC35.2模块替换PMC25.2模块解决现场问题。

风场PMC35.2替换PMC25.2信息情况说明

更换工作自2018年6月7日开始，2018年6月27日结束，共计选取了17台机组更换为PMC35.2模块，剩余16台机组仍使用PMC25.2模块。

3.3电机侧短路接地故障次数数据统计

3.3.1年度数据对比统计

图4：年度数据对比统计

从图4中可以看出：

2017年全年共计发生电机侧短路接地故障次数13次。

2018年1月1日至2018年6月27日共计发生电机侧短路接地故障次数9次；2018年6月27日后，包含现场17台PMC35.2替换PMC25.2模块的机组共33台机组，2018年6月27日至2019年3月31日均未发生电机侧短路接地故障。

机组正常运行情况下，遇到湍流或阵风工况时，负载瞬时变化速度快，PMC报控制器输出过流故障停机。

可通过采取PMC35.2替换PMC25.2模块的措施，解决现场电机侧短路接地故障。

结合风场整改验证情况：2019年10月份，针对湍流引发的PMC过流问题，在风电场进行了更换硬件WPM&WSC整改测试。截止目前现场暂时未再反馈过流问题，此问题持续追踪中。

测试记录如下：

临时应对措施验证：现场选择部分故障报出频繁的机组，将其变桨PMC参数60F6.2修改为4000，观察机组运行情况。

参考文献：

[1] 林勇刚.大型风力机变桨距控制技术研究[D].浙江大学，2005.

[2]林勇刚,李伟,叶杭冶等.变速恒频风力机组变桨距控制系统[J].农业机械学报，2004(04):110-114.

[3]甘槐樟,周鑫盛.风电场风机变桨系统故障分析[J].湖南电力，2012,32(06):35-37.

[4]刘波,贺志佳,金昊.风力发电现状与发展趋势[J].东北电力大学学报，2016,36(02):7-13.DOI:10.19718/j.issn.1005-2992.2016.02.002.

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