1、 Long Yuan PROWIND（ FRT） 1.5MW 变 流 器调试说明 国电龙源电气有限公司 目录 一、 前言 . 1 1.1 适用范围 . 1 1.2 调试工具 . 1 1.3 安全注意事项 . 1 二、调试准备 . 2 2.1 上电前检查 . 2 2.1.1 外部检查 2 2.1.2 检查接线 2 2.2 上电后检查 . 3 2.2.1 690VAC、 400VAC、 230VAC 检查 3 2.2.2 上控制电 3 2.2.3 观察变流器状态 4 2.3.PLC 通讯及程序下载 5 2.3.1 硬件接线 . 5 2.3.2 TwinCAT 软件安装 . 6 2.3.3 PLC
2、通讯设置与配置文件下载 7 2.3.4 下载 PLC 程序 10 三、变流器的并网调试 . 13 3.1 安装 ALSPA 调试软件 13 3.2 参数设置 . 13 3.2.1控制板的通信连接 13 3.2.2配置网侧参数 16 3.2.3配置机侧参数 16 3.2.4调试图片调用 17 3.2.5 Time and Generation 参数设置 . 18 3.3 变流器和主控之间的通信数据校对 . 20 3.4 变流器并网前测试 . 21 3.4.1 调整励磁曲线 25 3.5 变流器并网测试 26 3.5.1手动并网 26 3.5.2自动并网 26 3.6 保存参数设置 . 27 一、
3、 前言 1.1 适用范围 此 调试 说明书适用于 国电 龙源 电气 有限 公司 生产 的 Long Yuan PROWIND（ FRT）1.5MW变 流 器 风电 现场调试 。 1.2 调试工具 电脑、万用表、串口线 、相序表 1.3 安全注意事项 为了确保人身和设备安全，在 进行调试工作前必须 要注意 以下 几点： A. 与 甲方确认变流器供电情况及风机运行状态。 B. 进入现场必须佩戴安全帽 C. 在对变流器进行可能引起主控安全链断开的操作（上电、断电）或启动、停止风机时，需告知甲方，得到允许后方 可 操作。 D. 变流器主电路在没有经过确认时均应视为带电状态。 E. 在确保安全的情况下
4、方可 打开变流器柜门 。 变流器默认带电部件 A. 变流器并网柜电网接线（或铜排） B. 变流器并网柜定子接线（或铜排） C. 变流器控制柜线路板 (ANALOG_IF3、 ANALOG_IF2、 UD_DETEC)电压测量输入端子 D. 变流器功率柜功率单元裸露铜排等部件 二、调试准备 2.1 上电前检查 2.1.1 外部检查 检查项目 解决方式 柜内 是否 潮湿 加热器除湿 电子部件上是否有凝露 加热器除湿 柜体、 设备 部件是 否有损坏迹象 拍照，并确认能否使用 ，填写设备现场完好统计表 柜体 内部 是否存在异物 清除 异物 （ 应先 确认柜体带电情况） 1柜风机罩上是否有异物 清除异物
5、（应先确认柜体带电情况） 2.1.2 检查接线 A. 检查网侧、定子、转子相序是否正确，连接是否牢靠，间距是否合理 ，发现问题后拍照 。连接方式如 下表所示 ： 接线位置 色标 相序 网侧（ 1S3） 黄色 A 绿色 B 红色 C 定子侧（ 1S3） 黄色 U 绿色 V 红色 W 转子侧（ 1S1） 黄色 K 红色 M 绿 色 L B. 检查地线与零线连接是否正确，是否牢靠。 C. 线路板上的各个牛角端子和绿端子插接是否牢靠 。 D. 检查编码器线和电流互感器线连接是否正确。 E. 框架断路器整定值设置 SIEMENS IR=1.0， Isd=6， tsd=0.1s Schneider IR=
6、0.9， Tr=0.5， Isd=6， tsd=0.1s， Ii=8 完成上述各项检查后 方 可 通知 甲方 AC690V、 AC400V送 电 2.2 上电后检查 2.2.1 690VAC、 400VAC、 230VAC 检查 A. 在 E001Q8（ 1S3）断开状态，检测该 断路器 上口 690V 供电是否正常，用相序表核相，该马达保护器下口如无接线，无需闭合。 B. 在 E001Q2（ 1S3）断开状态，检测该 断路器下 口 400V 供电是否正常， ，用相序表核相， 确认无误后闭合 E001Q2。 C. 在 E003Q6（ 1S3） 断开状态，检测该马达保护器上口 400V 供电是否
7、正常，用相序表核相，确认无误后闭合 E003Q6，如果现场 没有 相序表，可根据 稍后的 调试中 判断 风机 的 相序是否正确。 D. 在 E005Q2（ 1S3）断开状态，检测该马达保护器上口 3、 5 间的 230V供电是否正常 。 2.2.2 上控制电 A. 将框断维护钥匙 （三柜 E006S6）打到右边，“维护”位置，此种状态框断无法闭合，保证框断后的 主 电路不带电。 B. 合上 2 柜 、 3 柜 内 所有 的 断路器 和开关 ，其中包括 ： E004Q2、 E004Q4、E003Q6、 E005Q2、 E014K2、 E013Q2、 E010Q3、 E012Q4、 E016F2、
8、 E019F3。 C. 开 UPS，长按“ Itest”键，听到“嘀”声后松手 。 注：若环境温度较低时，可能加热毯 加热闭合 ， 这时 开关电源没有 230V输入，为缩短调试时间，可以在加热一段时间后手动闭合 2 柜 E017K5，用小一字改锥将触点向左搬动 。 2.2.3 观察变 流 器状态 当 UPS开启后，若无故障则各处指示灯状态如下表所示 ： 表一 网 /机侧配置板指示灯状态 （配置板编号： A300-A20， A310-A20） 指示灯 含义 正常状态 备注 H1 24VDC 点 亮 当 24VDC供电故障时熄灭 H2 +15VDC 点亮 当 +15VDC供电故障时熄灭 H3 7V
9、DC 点亮 当 7VDC供电故 障时熄灭 H4 -15VDC 点亮 当 -15VDC供电故障时熄灭 H5 230VAC 点亮 当 230VAC供电故障时熄灭 表二 网 /机侧控制板指示灯状态 （ 控制 板编号 ： A301-A10， A311-A10） 指示灯 含义 正常状态 备注 H1 A相 IGBT故障 熄灭 H2 B相 IGBT故障 熄灭 H3 C相 IGBT故障 熄灭 H4 故障 熄灭 故障后点亮 H5 程序工作 一定频率闪烁 只有 写完底 层 程序后才闪烁 表三 码盘板指示灯状态 （ 码盘 板编号 ： A311-AE83） 指示灯 含义 正常状 态 备注 ARDY A/ AN通道 点
10、亮 该通 道信号断开时熄灭 BRDY B/BN通 道 点亮 该 通 道信号断开时熄灭 ORDY Z/ ZN通道 点亮 该 通 道信号断开时熄灭 注：如果在检查该三个指示灯时出现三盏灯均没有点亮的情况，请检查一下该配置板右侧电源选择，通过短路片可选择三种电源， 5V、 15V、 24V，短路片应放置在 24V的短路针上。 若电源检查无误，灯仍然没有点亮，则需要检查一下编码器输入接线 。 表四 1S2柜 、 1S1柜 继电器指示灯状态 （ 冷启 需加热） 器件 含义 正常状态 备注 1S2- E009K2 并网接触器断开 点亮 并网时 E009K2不亮 1S2- E017K2 温度正常，无需加热
11、点亮 1S2- E017K4 & E017K6 温度小于 5，需加热 点亮 1S2- K052K4 主回路断路器正常指示 点亮 1S2- K052K6 500A保险 点亮 注： E017K2 与 E017K4、 E017K6 互锁，两组之间只能有一组亮，如果两组同时亮，则为故障 表五 并网接触器吸合后 指示灯状态变化 器件 吸合状态 E009K2 熄灭 E009K6 点亮 E009K7 点亮 E009K8 点亮 E015K2 点亮 2.3.PLC 通讯及程序 下载 2.3.1 硬件接线 设置电脑 COM1口属性 ， 设置路径 ： 右键点击 “ 我的电脑 （ My Computer）” -选择
12、“ 属性 (Properties)” -在 “ 硬件 (Hardware)” 里选择 “ 设备管理器 (Device Manager)” -选择“串行总线（ Ports）” -右键点击“ Communications Port(COM1)”-在“ Port Settings”里进行设置，按下图所显示参数设置： 检查 PLC与主控连接是否可靠， PLC上 拨码开关设置是否正确。按下图方式 连接 PLC和电脑。 2.3.2 TwinCAT 软件安装 安装 TwinCAT软件 ， 当安装到 Select installation Level时 选择 TwinCAT PLC IEC 61131-3PL
13、C System选项如 下图所示。 注 ： TwinCAT软件与杀毒软件有一定的冲突 ， 在运行 TwinCAT时建议关掉杀毒软件 。 2.3.3 PLC 通讯设置与 配置文件下载 A. 串口线连接 PLC，不与电路板通讯。 B. 单击屏幕左下角的 TwinCAT 图标，选择 Properties。 C. 在 TwinCAT systemProperties 窗口中选 AMS Router 标签， 点击 Add，弹出 Remote connection Properties 对话框 ， 按 下图所示 设置 ： Name 为 longyuan AMS Net ld为 1.1.1.1.1.1（ 主
14、控对子站变流器 PLC 的分配地址 ） Address 为 COM1： 19200,e,8,1 Transport 选择 COM-PORT 配置完成后点击应用 并确定。 D. 如图所示点击 TwinCAT 的图标， System Stop 按钮后 切换到 stop 模式，等待 约 10s，重新切回 Config 模式。 E. 点击 system mananger， 打开配置文件 20091110.tsm（配置文件以具体 情况而定） 。 123F. 选择左边的 SYSTEM-Configuration，点击 右边的 Choose target,选择上述添加的 Remote connection。
15、 出现对话框，依次点击 “ 是 ” 按钮。 G. 先点图标 Generate Mappings，然后点 check configuration，最后点 Active configuration（激活配置）激活配置文件。 G e n e r a t e M a p p i n g s1C h e c k c o n f i g u r a t i o n2A c t i v a t e c o n f i g u r a t i o n32.3.4 下载 PLC 程序 A. 确认系统在 RUN模式下（界面右下角有绿色 RUN图标 ，显示为 RTime）。从 TwinCAT中打开 PLC Cont
16、ronl。 注：如果没有成功使系统运行在 RUN模式下，说明电脑与 PLC通讯有故障 ，此时应当对变流器进行断电操作，使 PLC重启；同时，重启电脑后在重复“ a“步骤，即可成功切换到 RUN模式。 B. 打开程序 20110805.prx文件（程序文件以当时情况而定） 。 C. 选择 Online/Choose Run-Time System。 D. 选择上述添加的 Remote connection。 E. 选择 Online/Login， 弹出对话框，选择 yes。 F. 选择 Online/的 Create Bootproject。 G. 选择 Online/RUN，将 PLC切换为
17、RUN模式。 检查 BX3100， PLC的状态灯会亮，关掉 BX3100的 24V电源 （关掉 UPS） ，等 5S后，合上 24V电源，检查 PLC的程序是否已载入，观察 PLC的状态灯是否点亮， PLC显示屏显示当前程序版本。 三、 变流器 的并网调试 3.1 安装 ALSPA 调试软件 安装 ALPA PCS 3.1前必须先将电脑改成英文模式。 ALPA PCS 3.1只能 在英文环境下安装和运行。点击 ALSPAPCS_V312_FULL_SETUP.EXE， 进行安装 。在 select language选项卡中 选择 English。 然后一路点击 OK和 Next，最后点击 F
18、inish安装完成。 3.2 参数 设置 Converteam变流器 的调试图片中集合了调试所需的大部分参数，用起来比较直观，因此修改参数主要通过调试图片修改。 如果需要查看 和 修改 其他参数或变量，可以打开 ALPA PCS 3.1中的 Parameter List（参数列表）、 Variable List（变量列表）和 Show List（常用变量列表） 。 3.2.1控制板的通信连接 如图所示点击 TwinCAT的图标 ， System Stop按钮后切换到 stop模式 ， 释放电脑 COM1。 在 ALPA PCS 3.1中打开 Drive/Driver Setting。按下图方式
19、设置通讯参数 ，并确保计算机 COM口通讯参数设置 与之 对应一致。 选择 Tools/Options，选择“ 2(英语 )”，点击“ ok”。 选择 Drive/Select drive（ 或直接按 F2键 ） ,搜索 NPR（ 网侧 ） 和 MPR（ 机侧 ）控制板 。 当搜索到 NPR（网侧）和 MPR（机侧）即意味着 PC与控制板的通讯已连接成功。 注：搜索时只能正向搜索。即在 1-NPR下可以搜索 2-MPR，但不能在 2-MPR下搜索 1-NPR。 注：该软件在 下载参数、查看参数或变量以及打开 Picture调试界面时 ，有机侧和网侧之分 。必须在上图 Select Drive中
20、选择相应的模式才能进行操作。 电脑 在 首次连接变流器时，在完成 上面 操作时， 对应网侧和机侧驱动都会 显示如下窗口 ，创建驱动 描 述文件 。 3.2.2配置网侧 参数 A. 写网侧参数 在 ALPA PCS 3.1中选择 Drive/Select drive， 打开 Select Drive选项卡。选择 1-NPR *， 确定 （ 如无 ， 还需再度搜索网侧驱动 ） 。在菜单栏选择 Drive/Lode parameter Set选择相 应的参数文件 NPR*.par，确定 ， *为每一台变流器的 出厂 序列号 。 B. 网侧 参数设置 在菜单栏选择 Parameter/Paramete
21、r List，打开网侧参数列表。 修改网侧参数 206B，使网侧控制板的时间和主控一致（格式为日，月，年，时，分，秒）。 检查网侧参数 221F，应为 with E.ON（即激活 FRT功能）。 检查网侧参数 3628=89%， 3629=4%。 执行 （ Excute） 网侧参数 2041， SYSTEM:Restart。 3.2.3配置机侧参数 A. 写机侧参数 在 ALPA PCS 3.1中选择 Drive/Select drive， 打开 Select Drive选项卡。选择 2-MPR *， 确定。在菜单栏选择 Drive/Lode parameter Set选择相应的参数文件 MP
22、R*.par， 确定。 B.机侧 参数设置 在菜单栏选择 Parameter/Parameter List，打开 机 侧参数列表。 修改机侧参数 206B，使机侧控制板的时间和主控一致。 检查机侧参数 221F，应为 with E.ON（即激活 FRT功能）。 检查机侧参数 3628=89%， 3629=4%， 411A=8460。 执行（ Excute）机侧参数 2041， SYSTEM:Restart。 3.2.4调试图片调用 在 ALPA PCS 3.1中选择 Drive/select drive， 打开 Select Drive选项卡。选择 2-MPR *。 在 Parameter/P
23、ictures或者按 F6键，打开 Show Picture对话框。 注：调用调试图片时必须在机侧模式下。 3.2.5 Time and Generation 参数设置 打开 Show Picture对话框中的 PRM-Time and Generation para调试图片。 调整语言、时间、日期、电机参数和 FRT设定。 语 言日 期 ， 时 间变 频 器 名 称变 频 器 额 定 电 压变 频 器 额 定 功 率矢 量 控 制 频 率变 频 器 额 定 电 流电 机 极 对 数编 码 器 分 辨 率2 0 6 72 0 6 82 0 0 92 2 1 12 2 1 94 3 9 A2 2
24、 2 14 1 1 84 5 1 24 1 1 04 1 1 24 1 1 34 1 1 7电 机 参 数 ， 视具 体 电 机 而 定2 2 1 F电机参数的设置，需确定发电机型号，通过发电机厂家提供的可靠发电机资料，计算变流器中的设定值。参数的计算由国电龙源电气公司工程师完成。 3.3 变流器 和主控之间的通信数据校对 主控下载针对 alstom变流器 的 PLC的程序。 检查 变流器 是否与主控通讯正常 （ 正常时主控 PLC的 “ BF”指示灯 灭 且主控监控界面能收到数据。 ） ；若通讯不正常，请检查各 DP头和 profibus接线是否正确 。变流器 和主控的 通信数据校对需要和甲
25、方配合完成。 选择机侧参数 Parameter/Parameter List，设置 4527为 1。 设置 3260、 3261为 Canopen；设置 4263、 4264为 Can；或通过调试界面选择“正常并网运行模式”，如下图 红 框。 例 ： 速度输出测试 将机侧变量 366C(Speed)改为 1000rpm，观察主控 TwinCAT中的速度 变量否为10000；变流器改为 1500rpm，主控收到 15000。若数据存在偏差，修改机侧参数3997，调 节 百分比系数 ； 若正确将变量 366C改为 0。 各参数调节方法如下表所示，每个参数需在变流器设置两个不同的值 查 看主控收到的
26、数值是否正确。 参数列表 参数号 调节 系数 主控观测数据 主控数据值 Status Word1 Speed(rpm) 366C 3997 CONVERTER_PZD_DATA 2 测试 值 *10 Torque(%) 366A 3663 CONVERTER_PZD_DATA 3 *10000411A测 试 值值 Act fault.A(1)word Mains act.power(kW) 366D 319C CONVERTER_PZD_DATA 5 测试值 *10 Mains react.power(kVar) 366D 319B CONVERTER_PZD_DATA 6 测试值 *10 V
27、main(V) 319E 3107 CONVERTER_PZD_DATA 7 测试值 *10 Imain(A) 319F 310A CONVERTER_PZD_DATA 8 测试值 *10 Theta_Max( ) Status Word2 Act fault.B(1)word StatusWord NPR 注：测试完成后，修改 4527为“ 0” 。 注：测试完成后，执行 变流器 复位操作。 注：若主控和变流器 PLC程序均 未 改变，则 同一风场可以只在一台风机进行参数校正，其余风机 只需下载该风机参数 即可 。 3.4 变流器 并网 前测试 a 、 打开 Show Picture 对话框
28、中的 PRM-Adapt.mag.Curve and state monitoring调试图片。 注 ： 由于调试软件命令执行有一定的延迟性 ， 必 须确定命令执行后再进行下一步操作。 3 2 6 03 2 6 13 9 9 B3 1 A 43 7 7 03 1 1 03 1 A 83 1 1 34 2 6 34 2 6 43 C 0 03 A 0 D3 4 0 73 4 0 83 4 0 93 4 0 A3 4 0 B4 F 6 93 1 1 54 F 2 54 F 1 B4 F D B4 F C 84 F C 24 F C 54 2 2 Db、将框断维护钥匙打到“ on” ，即 左 边。
29、c、 将 3260、 3261改成 PC控制模式；选中 399B测试模式 和 31A4励磁曲线调节使能 （方框里显示对勾）。 d、 选中 手动操作中的 复位 命令 ，观察 N110K4指示灯是否点亮 。 若点亮，则变流器 无故障。 取消复位。 e、 选中 合上主断路器命令 ，闭合框架断路器（有大概 5s的延时）。 待 储能完毕后 观察主回路图上的主断路器 D002Q5的指示点是否变绿 。 f、 启动风机 ， 将 转速设定为 1200rpm，稳定运行 。 g、 选中 运行网侧（充电）命令 。当母线电压 充 至 850V左右 时 ，主接触器闭合 ，网侧三个功率单元模块上右侧指示灯点亮，网侧开始调制
30、， 母线电压升至1030V。此时观察主回路上的网侧接触器 E014K4的指示点是否变绿 ，直流母线电压是否稳定在 1030V。 h、 选中 运行机侧（励磁）命令 。 机侧三个功率单元模块上右侧指示灯点亮，机侧开始调制。 观察 机侧励磁电流是否 数值。有数值表示机侧变流器已经启动。 i、 判断定子和转子的相序是否正确。观察界面上电压同步观测下的相位差4F25（定子和电网电压的相位差）是否为一较 稳定的值，如果 大幅度正负跳变，这时应打开示波器，记录下波形 。 示波器设置如下： 通道 A1 4F2F “ Mains volt.angle” 通道 A2 4F32 “ Stator angle” 通道
31、 A3 4F34 “ Rotor angle” 通道 A4 4F25 “ pUs - pUn” 相序正确的波形如下图： A4 4F25为一直线（即定子与电网的电压相位差） 。A1、 A2的周期应该时 20ms。 转子相序错误 ： A4-4F25频率 小 于 50Hz， 波形如下： 定子相序 错误 ： A4-4F25频率 大于 50Hz， 波形如下： 3.4.1 调整励磁曲线 电压同步观察中 4F25相位差稳定后 ， 并且风机转速稳定在 1200rpm，在 调试图片中 励磁曲线调节中进行如下操作： a、 首先在 Adapt.magn.curve 内填入 100。 b、 在 3115内填入 50，
32、修改 3407的值使指示条变为宽度较窄的绿条，使 4F69的值在 0.5以内即可。方法： 3407=3407+4F69/2 。修改幅度不要过大，以免跳闸，最大幅度不应超过 10A。 (3407 代表要调整为的值， 3407代表原值，以下同理 ) c、 在 3115内填入 75，修改 3408的值使指示条变为宽度较窄的绿条，使 4F69的值在 0.5以内即可。方法： 3408=3408+4F69/2 。 d、 在 3115内填入 90，修改 3409的值使指示条变为宽度较窄的绿条，使 4F69的值在 0.5以内即可。方法： 3409=340 9+4F69/2。 e、 在 3115内填入 100，
33、修改 340A的值使指示条变为宽度较窄的绿条，使 4F69的值在 0.5以内即可。方法： 340A=340 A+4F69/2。 f、 在 3115内填入 110，修改 340B的值使指示条变为宽度较窄的绿条，使 4F69的值在 0.5以内即可。方 法： 340B=340 B+4F69/2。 g、调试完成后从新检查 参数 3115在 50-110之间 4F69的变化情况，如 4F69过大需重复以上步骤。 h、最后修改 3115值为 100。 注 ：每次修改前，应当等 4F69的数值稳定下来 。 注： 励磁曲线的调节应尽量准确，尽量使 4F69的值接近 0，尤其是在 3115内填入 100时，偏差
34、值应尽量小。 注：在 110%调节时，一般励磁电流不会超过 150A，若超过了还没有调好则可能电机参数存在问题。 3.5 变流器并网测试 3.5.1手动并网 励磁曲线调整完之后，取消 运行机侧（励磁 ）命令 ，断开励磁，等主回路图上的 机侧励磁电流 无数值后在取消 运行网侧（充电） ，停止网侧运行，待 网侧接触器 E014K4断开后，取消选择 测试模式 和 励磁曲线调节使能命令 。注意此时不用停风机，保持转速 1200rpm。 此时，如果转速稳定在 1200rpm,选中运行网侧 命令 ，待网侧启动后，选中运行机侧 命令 ，开始励磁。随后观察变流器的并网情况。并网成功后，取消选择 运行机侧命令，
35、断开励磁，等主回路图上的机侧励磁电流 无数值后 ， 在取消选择 运行网侧命令 ，停止网侧运行，待 网侧接触器 E014K4断开后，风机停机 。 3.5.2自动并网 首先确认风机已经停机 ，转速为 0rpm。 将 3260、 3261由 PC改为 CANopen，即 变流器 的启动、停止均由主控控制。 将 4263、 4264、 3C00、 3A0D改为 CAN，即由主控进行功率控制。 注： 在将 变流器 交给主控控制前参数 合上主断路器 3770要保持为“ 1”，即保持框架断路器为闭合状态。 设置完成后， 启动风机，观察 变流器 的自动启动、励磁命令，风机是否正常并网发电。 3.6 保存参数设置 保存调试成功后的变流器 网侧和机侧 参数， 用于该 风场其他机组的调试。 变流器参数命名原则： S a n d a o g o u _ 2 9 3 6 6 9 6 3 . P A R风 场 名 称 网 侧 参 数S a n d a o g o u _ 2 9 3 6 6 9 6 4 . P A R风 场 名 称 机 侧 参 数
