风力发电机主控系统动态仿真实验台的开发与研究—电气及控制技术
邢作霞：大家下午好!我这个题目属于高校实验室能力建设领域的，我讲的东西跟前面的各位阐述的方向不是很一样，虽然都是跟控制相关的，但是我在这里想跟大家分享一些我们在实验平台上面的一些研究成果。
当然本身当时开发这个实验平台的初衷是为学生教学用，但是我这里会重点也说一下，面向制造商、开发者，在实验平台里面能不能找到一种方案?把我们前期开发的想法，通过一些小的或者中型平台先试试。之所以很多天来我们国内很多常说科诺走的是比较早了，在很多方面都积累了丰富的经验，但是其实我们还是相对国外20、30年的经验里面，我们心有余悸，因为它还涉及到现场存在的一些风险性。
能不能找到一种在实验室里的实验方法呢?就是我今天报告提供的思路。
首先把实验台设计和功能规划怎么做做一个概述，当然跟控制方面的用途关联。
另外就是一些仿真的工作，比如3D仿真和半物理仿真工作怎么体现?
概述：这是教学方面的需求，在这儿不赘述了。人才培养从06年开始教育部批的第一个本科教育之后，开展了本科教育，随之开展了很多高职教育，本着人才的需求，包括运营维护和设计开发人才需求启动。去年开始本科专业已经改名了，不叫风能与动力工程了。我经常跟学校说我们的风能与动力工程专业是“熊猫专业”，就7年期间有，可以算算屈指可数，我们培养了多少风能与动力专业的学生，所以用人单位各位领导们，以后看到这个专业证书这个专业不要歧视，去年开始已经叫“新能源科学与工程”专业了。各个高校设置这个专业的时候大多数括号一下，风电方向，或者光伏方向。
二、实验台功能设计
(图)这是控制实验台的构想：左上角那个图片就是实验台的照片，从设计思路来说，是人机交互界面，是HMI画面可实现趋势图显示，故障报警、数据归档功能。编程电脑：深位机实现学生编程和后台模拟仿真功能。可在上位机上实现风电机组风能捕获及机械传动的动态仿真，与PLC编制的控制程序进行信息交互。
主控制器里可以放你的程序，编程电脑有一个交互，仿真机会来执行，人机交互会让HMI设计一些参数进去。
三、操作面板及实验设计
(图) 这个板块功能设计来说，所有的偏航回路设计成插孔形式的，这块功能在学生锻炼的时候很有作用，其实很简单，但是初学者肯定需要锻炼。
下面就是整个偏航动作的模块。整个偏航机构，要有偏航电机，还要有传感器，监测正反转，把这些执行小件都放在外边。从实验角度设计思路，就是把现场里边大的搬不来的东西都缩比，变成台上你能看到的东西。( 图)我们可以把接口设计出去，你的程序可以对它说话，程序执行外面完全可以看到动作，这几个模块都是联机的。
液压站变电桨要么是高航闸，要么高速闸。整个油路回路怎么实施?这几个阀控怎么配合?就是释放、被压之后的状态。这上面有搭配的控制，在这个板块之下，可以通过控制训练逻辑，两个板块都能看到。否则风机上这边要看液压站，那边看偏航，不是一个人能干的活。
下面一个板块就是做的油润滑系统，齿轮箱冷却。大的齿轮箱整机有10MW的，7MW的，应该更复杂了，有低温的，防高温的。对制造商来说把这个板块抽象出来，设计多层逻辑。外面这几个按纽都可以设定，比如油稳高低。这里比较难实的是齿轮箱的内部逻辑，这需要仿真出来。
下面这几个板块是变桨部分。大家知道变桨实施在功率控制环节，转速控制环节。硬去看变桨或者给一个变桨控制回路就变成内部控制回路了，但是对于组控来说，它的变桨目的主要是抑制功率波动，转速波动。要实现这个内部控制环境要有一些仿真技术，进行变桨之后，大风的时候风机有功率波动，变桨执行了，如何反馈这带给开发者一个很大的挑战。我们要有一个内部逻辑嵌进去，才能进行检验。
(图)我们做的实验包括偏航互锁电路设计实验，传感信号采集和自动化对于风编程实验、在实验台完全开放的IO，可以随便配置。
想问题这样一套成语功能多了，首先要得有采集、判断正反转，另外自动跟风的时候要判断左右极限状态，还要判断方位角，风速的状况，这个软件有一定的开发量。
实验三、液压机构袁丽姬控制实验：唯一特征就是你的液压什么样你可以自行设计。
实验五、变桨距控制编程实验：不同的位置风的变化梯度不一样，变桨参数需要各自有各自的参数，不是一套参数能胜任的。这里真正的实验就是PID参数的调整，内部有一个反馈。现在考虑怎么样能把内部反馈嵌入里面?否则还是没法校验程序。
四、系统网络结构设计：
我们采用了一套西门子的方案，
五、人机交互界面：
六、3D仿真风利发电机组仿真模型
这是很多厂家都干的活，你只不过是移过来用三维检验机械设计是否合理，我们把这个拿过来再进一步做动画，每一个控制都要彰显出来。难在是这套3D仿真跟软件要有接口，至少要接受偏航指令、启动指令、停机指令和转速指令。
七、基于FAST的半物理仿真环境搭建
有几种手段：第一种是用开源代码。包括AerDYN叶素理论、气动特性、MATLABPLC代码、FAST机械部件载荷动态特性。
