一种风电机组实训系统及培训方法技术方案

本发明专利技术公开了一种风电机组实训系统，包括主控电气系统、模型仿真系统、变流柜电气系统、变桨柜电气系统、信号柜电气系统、实操培训系统、理论学习系统、监控系统和仿真操作系统。本发明专利技术通过建立一套理论学习系统与实操培训系统，从比较直观的角度对风电服务型人才进行知识的灌输与形象化的可视化操作；能够在保证学员与机组安全的前提下，满足对风电学员的培训与技能提升的相关需求，能够有效的提升学员的动手操作与实际消除故障的能力，最终体现到风电机组故障的快速处理，能够高效的消除故障，提升风电机组的可利用率，有效提升业主的经济效益。

A Wind Turbine Training System and Training Method

The invention discloses a wind turbine training system, which includes main control electrical system, model simulation system, converter electrical system, propeller cabinet electrical system, signal cabinet electrical system, practical training system, theory learning system, monitoring system and simulation operation system. By establishing a set of theoretical learning system and practical training system, the invention can intuitively infuse knowledge and visualize visualization operation of wind power service talents; it can satisfy the relevant requirements of training and skill upgrading of wind power students on the premise of guaranteeing the safety of students and units, and can effectively enhance the hands-on operation and actual elimination of faults of students. The ability finally embodies the fast handling of wind turbine faults, which can effectively eliminate faults, improve the availability of wind turbines, and effectively enhance the economic benefits of owners.

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组实训系统及培训方法
本专利技术涉及风电行业人才的培训仿真系统
，具体来说，涉及一种风电机组实训系统及培训方法。
技术介绍
近年来，风力发电机组的单机容量越来越大，风力发电技术也越来越复杂，这些都无疑加大了风电场运行维护的难度。因此，培养大批风力发电方面专业人才成业界关注的重要问题。风电场的运行与维护培训以实际操作为主要实训内容，而实际中不可能因为培训将风电场中的风电机组停机用以实验，在受环境、自然因素、天气条件等影响下，工况测试与故障处理与处置不仅造成风电场发电量的损失，而且还可能因为实训而造成机组的其他意外风险。如果通过一般课堂讲授的方法，内容比较抽象，实习工程师或者学员难以真正掌握风力发电理论和机组运行与维护的相关知识，实训不能达到相关要求。因此，提出开发一种针对风电场运维工程师和专业学生进行培训和实训的风电机组模拟仿真系统，可以通过模拟控制系统进行对风机模型的控制，也可以进行机组触发故障和故障恢复等处理手段的实操培训，还具有风电机组性能仿真的相关功能，对运维工程师和专业学生的实训的效率和效果的提升有非常明显的指导意义。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种风电机组实训系统及培训方法，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种风电机组实训系统，包括主控电气系统、模型仿真系统、变流柜电气系统、变桨柜电气系统、信号柜电气系统、实操培训系统、理论学习系统、监控系统和仿真操作系统，其中：所述主控电气系统用于对模型仿真系统、变流柜电气系统、变桨柜电气系统、信号柜电气系统、实操培训系统、理论学习系统、监控系统和仿真操作系统进行控制，同时对学员进行主控电气系统的实训；所述模型仿真系统作为一个仿真系统的工作站呈现，用于运行通过风电机组仿真软件建立的机组模型，进行系统载荷、运行性能的仿真功能；所述变流柜电气系统用于进行对风电机组变流柜实际操作能力的培训；所述变桨柜电气系统用于对学员进行变桨控制系统和电气系统的实操培训；所述信号柜电气系统用于对传感器信号电气系统进行统一的培训管理；所述实操培训系统用于对学员进行实操培训模拟，通过可视化场景的形式开展实操培训；所述理论学习系统用于学习与风电机组及运维操作有关的理论知识，包括教学或自学课件、理论教学题库和实际案例分析；所述监控系统是显示系统仿真时的具体曲线和机组模拟运行的情况、显示当学员进行仿真实训时的状态、显示学员考试时的操作过程；所述仿真操作系统用于提供风电机组仿真模型、数据模型及教学理论系统的数据。进一步的，所述风电机组变流柜实际操作能力的培训包括变频系统零部件的拆装及更换。进一步的，所述变桨控制系统和电气系统的实操培训包括系统的维修、拆装和零部件更换。进一步的，所述信号柜电气系统包括机组的气象信号、机组振动信号、温度传感器信号、液压压力传感器信号组成的电气系统。进一步的，所述实操培训系统的实操培训包括电气安全、工具使用、攀爬登高作业的实操仿真培训。进一步的，与风电机组有关的理论知识包括电气系统理论知识和电力设备理论知识。进一步的，所述仿真操作系统由风电机组模型仿真的计算机及数据服务器组成。本专利技术还提供一种风电机组实训系统的培训方法，包括如下步骤：S1：理论学习培训，通过理论学习系统完成，理论学习培训结束后可以通过考试系统进行培训效果的考试，考试合格则执行S2，考试不合格则继续理论学习培训；S2：可视化实操系统培训，通过实操培训系统完成，可视化实操系统培训结束后通过考试系统进行可视化操作培训效果考试，考试合格则执行S3，考试不合格则继续可视化实操系统培训；S3：实际操作系统培训：通过实际动手解决主控电气系统、模型仿真系统、变流柜电气系统、变桨柜电气系统和信号柜电气系统的问题，培训结束后可以通过考试系统进行培训效果的考试，考试合格则执行S4，考试不合格则继续实际操作系统培训；S4：仿真运行系统培训，具体为是通过仿真操作系统手动设置机组的运行动作，再给定不同的气象环境信息，进行模拟风机启动或者停机工况的操作，通过监控系统显示风电机组运行的可视化状态及风电机组的输出电能质量、功率曲线、齿轮箱状态。本专利技术的有益效果：本专利技术通过建立一套理论学习系统与实操培训系统，从比较直观的角度对风电服务型人才进行知识的灌输与形象化的可视化操作；进一步建立一套与真实风电机组相同的电气系统(包括变流电气系统、变桨电气系统和信号传感电气系统)，重点提升风电机组电气故障时的实际动手操作能力；在这些系统的基础上还配置有一套模型仿真系统，通过数据驱动或者真实模型的运行，让学员更加直观的了解与熟悉风电机组在不同风况和工况条件下风电机组的运行与输出情况，更深一步了解风电机组的运行状态；本专利技术能够在保证学员与机组安全的前提下，满足对风电学员的培训与技能提升的相关需求，能够有效的提升学员的动手操作与实际消除故障的能力，最终体现到风电机组故障的快速处理，能够高效的消除故障，提升风电机组的可利用率，有效提升业主的经济效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例所述的一种风电机组实训系统的连接框图；图2是风电机组实训系统的培训方法流程图；图中：1、主控电气系统；2、模型仿真系统；3、变流柜电气系统；4、变桨柜电气系统；5、信号柜电气系统；6、实操培训系统；7、理论学习系统；8、监控系统；9、仿真操作系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，根据本专利技术实施例所述的一种风电机组实训系统，包括主控电气系统1、模型仿真系统2、变流柜电气系统3、变桨柜电气系统4、信号柜电气系统5、实操培训系统6、理论学习系统7、监控系统8和仿真操作系统9，其中：所述主控电气系统1用于对模型仿真系统2、变流柜电气系统3、变桨柜电气系统4、信号柜电气系统5、实操培训系统6、理论学习系统7、监控系统8和仿真操作系统9进行控制，同时对学员进行主控电气系统1的实训；所述模型仿真系统2作为一个仿真系统的工作站呈现，用于运行通过风电机组仿真软件建立的机组模型，进行系统载荷、运行性能的仿真功能；所述变流柜电气系统3用于进行对风电机组变流柜实际操作能力的培训；所述变桨柜电气系统4用于对学员进行变桨控制系统和电气系统的实操培训；所述信号柜电气系统5用于对传感器信号电气系统进行统一的培训管理；所述实操培训系统6用于对学员进行实操培训模拟，通过可视化场景的形式开展实操培训；所述理论学习系统7用于学习与风电机组及运维操作有关的理论知识，包括教学或自学课件、理论教学题库和实际案例分析；所述监控系统8是显示系统仿真时的具体曲线和机组模拟运行的情况、显示当学员进行仿真实训时的状态、显示学员考试时的操作过程；所述仿真操作系统9用于提供风电机组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电机组实训系统，其特征在于，包括主控电气系统（1）、模型仿真系统（2）、变流柜电气系统（3）、变桨柜电气系统（4）、信号柜电气系统（5）、实操培训系统（6）、理论学习系统（7）、监控系统（8）和仿真操作系统（9），其中：所述主控电气系统（1）用于对模型仿真系统（2）、变流柜电气系统（3）、变桨柜电气系统（4）、信号柜电气系统（5）、实操培训系统（6）、理论学习系统（7）、监控系统（8）和仿真操作系统（9）进行控制，同时对学员进行主控电气系统（1）的实训；所述模型仿真系统（2）作为一个仿真系统的工作站呈现，用于运行通过风电机组仿真软件建立的机组模型，进行系统载荷、运行性能的仿真功能；所述变流柜电气系统（3）用于进行对风电机组变流柜实际操作能力的培训；所述变桨柜电气系统（4）用于对学员进行变桨控制系统和电气系统的实操培训；所述信号柜电气系统（5）用于对传感器信号电气系统进行统一的培训管理；所述实操培训系统（6）用于对学员进行实操培训模拟，通过可视化场景的形式开展实操培训；所述理论学习系统（7）用于学习与风电机组及运维操作有关的理论知识，包括教学或自学课件、理论教学题库和实际案例分析；所述监控系统（8）是显示系统仿真时的具体曲线和机组模拟运行的情况、显示当学员进行仿真实训时的状态、显示学员考试时的操作过程；所述仿真操作系统（9）用于提供风电机组仿真模型、数据模型及教学理论系统的数据。...

【技术特征摘要】
1.一种风电机组实训系统，其特征在于，包括主控电气系统（1）、模型仿真系统（2）、变流柜电气系统（3）、变桨柜电气系统（4）、信号柜电气系统（5）、实操培训系统（6）、理论学习系统（7）、监控系统（8）和仿真操作系统（9），其中：所述主控电气系统（1）用于对模型仿真系统（2）、变流柜电气系统（3）、变桨柜电气系统（4）、信号柜电气系统（5）、实操培训系统（6）、理论学习系统（7）、监控系统（8）和仿真操作系统（9）进行控制，同时对学员进行主控电气系统（1）的实训；所述模型仿真系统（2）作为一个仿真系统的工作站呈现，用于运行通过风电机组仿真软件建立的机组模型，进行系统载荷、运行性能的仿真功能；所述变流柜电气系统（3）用于进行对风电机组变流柜实际操作能力的培训；所述变桨柜电气系统（4）用于对学员进行变桨控制系统和电气系统的实操培训；所述信号柜电气系统（5）用于对传感器信号电气系统进行统一的培训管理；所述实操培训系统（6）用于对学员进行实操培训模拟，通过可视化场景的形式开展实操培训；所述理论学习系统（7）用于学习与风电机组及运维操作有关的理论知识，包括教学或自学课件、理论教学题库和实际案例分析；所述监控系统（8）是显示系统仿真时的具体曲线和机组模拟运行的情况、显示当学员进行仿真实训时的状态、显示学员考试时的操作过程；所述仿真操作系统（9）用于提供风电机组仿真模型、数据模型及教学理论系统的数据。2.根据权利要求1所述的一种风电机组实训系统，其特征在于，所述风电机组变流柜实际操作能力的培训包括变频系统零部件的拆装及更换。3.根据权利要求1所述的一种风电机组实训系统，其特征在于，所述变桨控制系统和电气系统的实操培训包括系统的维修、拆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莹博，李仁堂，程会锋，孙建文，王科琪，张庆运，李精家，
申请(专利权)人：北京优利康达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11