风电机组载荷测试系统简介

风电机组载荷测试系统简介

一. 基本特征

载荷测试系统由几个独立测试柜组成，系统功能如下：

1. 应变测量通道涵盖了载荷测试标准中要求的全部测试点；

2. 机组状态量信号可以通过标准CAN通讯和SCADA系统采集；

3. 通道便于扩展，兼容所有imc CANSAS设备以及标准CAN接口输出设备；

4. 所用通道采用单独防雷模块，适应野外长时间恶劣环境测试；

5. 测试设备机箱壳体坚固且满足IP 54等级要求，；

6. 具有独立存储功能，存储空间不小于16 GB；

7. 可实现远距离数据监控和采集，可满足现场长期测试和在线测试需求；

8. 测试系统安装：系统独立于风机，安装方便，轮毂内设备可安装在叶片盖板或轮毂变桨支架上。

二. 参考标准

载荷测试系统符合有关的国家标准和行业标准：

GB/Z 25426 风力发电机组 机械载荷测量

IEC 61400-13 Wind turbines - Part 13: Measurement of mechanical loads

GB/T 18451.2 风力发电机组 功率特性测试

IEC 61400-12-1 Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines

GB 4208-2008 外壳防护等级(IP 代码)

JB/T 9536 户内、户外防腐低压电器环境技术要求

三. 外形尺寸

测试系统包含5个测试柜：一个轮毂应变测试柜，一个机舱通用测试柜，一个塔底主测试柜，一个测风塔测试柜，一个功率测试柜，所有测试柜体积小巧，连接简便，便于安装。

轮毂应变测试柜：380*600*210 mm

机舱通用测试柜：380*600*210 mm

塔底主测试柜：1200*600*300 mm

测风塔测试柜：380*600*210 mm

功率测试柜：300*300*210 mm

四. 对外接口

系统除应变、电压、电流、数字量等信号接口外，还能够以CAN总线通讯的方式同步采集机组内分布测试点的信号、机组主控信号、测风塔信号、激光雷达信号等，并且能够通过USB口直接采集来自风机主控的信号。

五. 主要技术指标

该系统的数采模块主要是由德国数据采集模块imc组成，采用魏德米勒或菲尼克斯接线端子以及航空插头，可将测试信号直接接入测试系统。

该系统中采集模块有3个CANSAS-DCB8，其中的2个DCB8模块位于轮毂测试柜，第3个DCB8模块位于机舱测试柜。每个DCB8模块上有8路应力应变信号采集通道，共24路应变测试通道，每个通道可以独立采集应力信号，可接入电压信号、全桥信号、半桥信号、1/4桥，每个通道可以单独设置采样率，最高可达1kHz，具体性能如下：

8个模拟输入通道,测试信号：电压、电流、桥路、应变等信号；

每通道最大采样率：1kS/s。单通道独立16 bit精度A/D；

应变测量精度高于1%；

可为传感器提供激励电压：2.5/5/7.5/10/12/15/24V可选，可以使用通道平衡归零；

工作环境：-30 ~ +85℃，防结露，抗冲击50g/5ms；

该系统中有1个CANSAS-SC16模块，位于气象柜，模块上有16路模拟通道，可采集电压和电流信号，性能如下：

16个差分输入通道，可测量电压或者电流；

电压精度高于0.1%；

输入范围：电压：±100mV ~ ±10V，电流：±2mA ~ ±40mA；

单通道最大采样频率500Hz；

每个通道可进行单独设置；

工作环境：-30 ~ +85℃，允许结露，抗冲击50g/5ms

该系统中有1个CANSAS-DI16模块，位于气象柜，模块上有16路数字通道，可采集电压数字信号。

该系统中有1台CS-5008，位于塔底测试柜，用于连接专用的工控机（配置固态硬盘）、网络控制、存储数据、采集电压、数字量、CAN信号，性能如下：

8个通用通道，可测电压、电流、桥路、应变等多种信号。桥路信号可接全桥、1/2桥、1/4桥，应变片阻抗为120欧姆和350欧姆可选，量程达到±2000000με，单通道测量精度高于1%；

8通道数字输入，8通道数字输出，4通道增量式编码器，4个模拟输出；

2个CAN总线节点，可连接CAN总线设备，扩展通道至512个；

工作温度范围：-10 ~ +55℃，抗冲击30g/3ms。

所有的测试通道前端具有防护措施，可有效屏蔽电磁、供电耦合、白噪声等干扰。根据以上配置，系统具有以下特性：

各个机柜体积小巧，便于轮毂、机舱和塔基的安装（轮毂内主要安装在叶片盖板或变桨控制柜支架上）；

各个从机柜可单独配合主机柜运行，也可通过CAN总线连接，简易操作；

测试系统可扩展，兼容所有imc CANSAS设备以及标准CAN 2.0接口输出设备；

所用通道采用单独防雷模块，适应野外长时间恶劣环境测试，测试环境温度可达-20℃ ~ 65℃；

测试设备机箱壳体坚固且满足IP54等级要求；

具有独立存储功能，存储空间可根据用户需求定制，为应对现场振动情况，预装固态硬盘进行数据存储；

可实现远距离数据监控，满足现场短时测试和在线测试需求。