控制系统在下列直流电源环境条件下，应能正常运行 电源电压允许偏差：一10%~十10%； b）电源电压纹波系数应不大于5%

4.4.1柜体设计要求

4.4.1.1柜体设计和结构应符合GB/T20641的相关规定。 4.4.1.2柜体设计应满足塔筒、机舱内的安装维护要求阻燃标准，当需要时，应有相应的减振措施 4.4.1.3柜体设计应满足安全接地的要求，防止受雷电感应过电压而损坏

天规定 4.4.1.2柜体设计应满足塔筒、机舱内的安装维护 要求，当需要时，应有相应的减振措施 4.4.1.3柜体设计应满足安全接 过电压而损坏

4.4.2.1控制系统中所使用元器件应符合其自身的有关标准及GB/T5226.1的有关规定。 4.4.2.2 可编程序控制器应符合GB/T15969.1和GB/T15969.2的相关规定。 4.4.2.3 产品的金属零件应经防腐蚀处理，所有零件应完整无损，产品外观应无划痕、损伤及变形。 4.4.2.4 产品零部件、元器件应安装正确、牢固，并实现可靠的机械和电气连接。 4.4.2.5旋钮、控制开关、转换开关、按钮等操作和调整件应操作灵活，不应有卡死、松动和接触不良等 现象，不应有振动后松动或状态改变的现象

4.4.2.1控制系统中所使用元器件应符合其自身的有关标准及GB/T5226.1的有关规定。 4.4.2.2 可编程序控制器应符合GB/T15969.1和GB/T15969.2的相关规定。 4.4.2.3 产品的金属零件应经防腐蚀处理，所有零件应完整无损，产品外观应无划痕、损伤及变形。 4.4.2.4 产品零部件、元器件应安装正确、牢固，并实现可靠的机械和电气连接。 4.4.2.5旋钮、控制开关、转换开关、按钮等操作和调整件应操作灵活，不应有卡死、松动和接触不良等 现象，不应有振动后松动或状态改变的现象

4.4.3电气连接要求

4.4.3.1应保证各个电气连接的正确性，继电器、接触器、微型断路器、电子元器件等辅助 前确认其处于合格状态。 4.4.3.2电缆和导线的敷设和连接应符合GB50171的规定

4.5.1振铃波抗扰度试验

控制柜应能承受GB/T17626.12一2013中第5章规定的试验等级为3级的振铃波抗扰度试验

控制柜应能承受GB/T17626.12一2013中第5章规定的试验等级为3级的振铃波抗扰度试验。

4.5.2静电放电试验

4.5.3辐射电磁场抗扰度试验

控制柜应能承受GB/T17626.3一2016中第5章规定的试验等级为3级的辐射电磁场抗扰度试验

4.5.4电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验

4.5.5浪涌抗扰度试验

4.5.6射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

控制柜应能承受GB/T17626.6一2017中第5章规定的试验等级为3级的射频场感应的传导骚扰 抗扰度试验。

控制柜各带电的导电电路分另 或外露的非带电金属零件)之间，以及无电气联系的各

4.6.2.1冲击耐压

控制柜的带电部分与外路 2013中9.1.3规定的冲击耐受电压，无击穿或闪络现象。当产品的使用地点海拨与试验地点海拨不同 时，应按照GB/T20626.1一2017中5.5.1规定的进行修正

4.6.2.2 工频耐压

的带电部分之间应能承受GB/T7251.1 2013中9.1.2规定的工频耐受电压，历时1min的检验，无击穿或闪络现象。当产品的使用地点海拔与 试验地点海拔不同时，应按照GB/T20626 规定的进行修正

4.7.1振动试验（正弦）

4.7.1.1振动响应

控制柜振动试验等级按照GB/T2423.10，分别在 1Hz13.2Hz振动频段以1mm的振幅，在13 Hz～100Hz振动频段以0.7g的加速度，在3个互相垂直的轴向，以每分钟一个倍频程的速率进行扫 预，检测每一轴向的共振频率。按照GB/T7094，测量放大因数Q值并记录Q值大于或等于2的频率 点，且在试验报告中用简图标明加速度传感器位置，如样品性能满足有关要求，则放大因数Q值小于或 等于5是可以接受的。任何放大因数Q值大于5的谐振都是不能接受的

4.7.1.2振动耐久

控制柜在振动响应检查中，者发现有放大因数Q大一 于或等于2的危险频率，则应在每一危险频率 点，按照4.7.1.1规定的频率范围和振幅进行耐振试验，试验时间至少30min。如测得的几个危险频率 较为接近时，则可采用扫频试验来代替离散频率试验，持续时间为120min，扫频范围覆盖危险频率的 0.8倍～1.2倍。若没有危险频率出现，则应在30Hz下进行耐振试验，试验时间至少30min

按照GB/T2423.5，采用15g峰值加速度，脉冲持续时间6ms进行冲击试验，对控制柜样品的3个 互相垂直的轴向进行4000次的冲击试验。冲击重复速率应小于振动响应试验中最小共振频率的 1/10

控制柜应按照GB/T2423.1进行试验，在试验温度为工作温度下限且稳定后，产品通电启动运行， 持续运行时间为2h。 注：如用户有特殊要求，由制造商与用户协商确定

控制柜应按照GB/T2423.2进行试验，在试验温度为工作温度上限且稳定后，产品通电启动运行， 持续运行时间为2h。 注：如用户有特殊要求.由制造商与用户协商确定，

根据实验条件和使用环境，在以下两种方法中选择其中一种： 交变湿热：控制柜按GB/T2423.4进行试验，高温55℃，循环次数2次。试验后测试4.6.1规 定部位的绝缘电阻应不小于0.5M2。介电强度应不低于4.6.2规定的介质强度试验电压值 的75%。 b） 恒定湿热：控制柜按照GB/T2423.3进行试验，试验温度40℃，湿度93%，测试时间48h。试 验后测试4.6.1规定部位的绝缘电阻应不小于0.5MQ2。介电强度应不低于4.6.2规定的介质 强度试验电压值的75%，

海上风力发电机组主控制柜的耐盐雾性能应符合GB/T33630的规定，可用整柜或样件进行试验，

4.13.1.1控制柜应采用可靠的接地保护措施，并应保证接地的连续性，且电路的电阻应不超过0.12 应符合GB/T3797的规定，以防止间接触电。 4.13.1.2控制柜应采取措施，例如挡板、防护门、有效的绝缘安全标志等，以防直接触电

的，应耐腐蚀并且遵守电磁兼容应用的规范 4.13.2.2所有的外部传感器和开关要求耐腐蚀，有结实的金属壳，防护等级应满足IP65。 4.13.2.3柜内绝缘材料和元件的可燃性应符合GB/T14598.27一2017中7.6的规定

的，应耐腐蚀并且遵守电磁兼容应用的规范 4.13.2.2所有的外部传感器和开关要求耐腐蚀，有结实的金属壳，防护等级应满足IP65 4.13.2.3柜内绝缘材料和元件的可燃性应符合GB/T14598.27一2017中7.6的规定。

柜防雷设计应符合GB/T33629和GB/T21714.4

5.1.1控制系统应在规定的外部条件下使机组运行在设计参数范围内 5.1.2控制系统通过对执行机构的控制，应优化机组运行效率，实现机组高效、安全运行。 5.1.3控制系统应能检测机组出现的故障，如超速、过振动、超功率、过热等，并采取完善的保护措施 5.1.4控制系统应具备至少对两套独立制动系统的控制能力

控制系统应包括运行监测功能，如数据采集与处理，参数监视与保护，人机交互，事件与故障信息记 控制，解缆控制等。控制系统还可以采用高级控制功能，如发电优化控制，载荷优化控制，电网适应性控 制，环境适应性控制等

5.2.2运行监测功能

5.2.2.1数据采集与处理功能

5.2.2.1数据采集与处理

控制系统应具备通过通信或直接 参数、环境参数、变流器控制参数、变桨距 其他机组运行参数等

5.2.2.2基本监测功能

5.2.2.2.1设计基本要求

机组故障监测功能至少应满足以下要求： 所有故障及预警限值应符合整机载荷、各部件载荷、设备电气性能设计要求（制造商提供）； 每条故障都有独立的故障代码，或故障号，并能准确定位； c） 能提供控制系统扫描周期内的故障发生时序； d) 能根据故障、预警的风险程度及特殊性给出不同等级的停机命令； e 如果两个或多个故障互相联系或者具有共同原因，应按照一个故障处理； f) 当保护功能和控制功能发生冲突时，保护功能应具有优先权； g) 当安全链触发时，应由工作人员确认后，方可进行故障复位； h) 推荐故障参数应具备下列方面的属性设置： 设置故障的触发条件； 设置故障的复位条件； 设置故障的复位方式； 设置故障的停机方式

5.2.2.2.2自启动（复位）次数的监测

考虑整机设计安全要求，在机组停机后，允许自启动（复位)的次数应有限制，以防止潜在风险的 发生： a 针对不同故障，其在设定时间内自身发生的自启动（复位）次数需要限制： b）一旦人为复位、启动动作发生，则自启动（复位）次数保护的状态被清除

5.2.2.3人机交互

控制系统应配置人机交互界面（HMI)或移动式HMI，根据用户权限的不同，实现在机组当地或远 程监控平台上实时显示机组的状态，修改参数，人工操作等功能： a） 根据不同用户对象，配置不同权限等级； b) 主界面应显示机组当前状态（待机、并网、停机等），以及风速、风向、转速、功率、距角等 信息； c） 实时监控各子系统的状态； d） 浏览发生的故障等级、故障状态码、事件等信息； e） 修改系统参数； f） 人工操作，如手动停机、复位（启动）、手动偏航等功能； g 具备区分操作权限优先的功能，权限优先级别：机舱操作权限塔基操作权限>远程操作 权限

5.2.2.4事件、故障信息记录

控制系统应能自动在本地记录若干条最近发生的关键事件、故障信息。具体记录的条数，由设备生 厂家结合自身设备特点确定

5.2.2.5数据连续记录功能

录，其采样间隔时间宜为控制系统扫描周期。数据长度要求至少为：事故前能反映事故的异常产生的过 程，事故后能记录一个完整的停机过程，

5.2.2.6数据统计功能

5.2.2.6.1均值及最值数据计算

应对参与控制并有平均化需求的变量进行较短时间内的平均计算。平均值应是指定时间内（例如 10min)采用平均法计算的平均值，最值是一段时间内出现的最大值或最小值。 均值与最值数据宜包含以下内容： a）风速、风向、风轮转速、发电机转速、发电机转矩、偏航误差、桨距角等； b 环境温度、机舱温度、发电机温度、齿轮箱油温（如有齿轮箱）、变桨电机温度、冷却系统温度 机舱振动、液压系统压力等：

5.2.2.6.2发电量统计数据

5.2.2.6.3统计数据

应连续不间断地进行统计数据的计算（除控制器断电，不具备运算能力时），重要统计数据应保存在 控制系统掉电保持区或以定时存储的方式保存在文件中，当控制系统重新上电启动后，所有数据应恢复 到掉电时刻。 当因为特殊情况造成数据丢失情况发生时，具备操作权限的用户可以通过人机界面或远程对统计 数据进行修正。

5.2.2.6.4可利用率统计娄

用率的统计应按照GB/Z35482和GB/Z35483的

5.2.2.7维护状态

通过控制柜维护位置开关可以使机组进人维护状态，且能够区分普通的故障检修和机组的定期 维护。

5.2.3基本控制功能

5.2.3.1变流器协作功能及接口

为实现机组整机控制功能，控制系统需要变流器作为执行机构进行协作，实现转矩控制。变流器接 收机组控制系统电磁转矩、功率因数（或无功功率)等指令，实现相应的控制目标，并将变流器的运行状 态、运行数据和故障等信息返回至机组控制系统，其协作功能包括： a 控制系统应能向变流器下发启动及停止等命令，以控制变流器的启停；必要时还能下发网侧变 换器和机侧变换器单独启动及停止命令； b 控制系统应能向变流器下发转矩给定等指令值，以调节机组的并网有功功率； ） 控制系统应能向变流器下发功率因数给定或无功功率给定等指令值，以调节机组的无功功率； d 对于控制系统与变流器二者之间的通信需进行周期性的监测，当二者之间的通信中断时，需 执行停机保护：

e）变流器与控制系统对涉及机组安全的重要故障或事件，需通过安全链的硬件方式进行相互通 信，并在系统安全链动作时执行停机保护。 控制系统应提供与变流器的接口，可发送控制命令字如启动、停止、复位、转矩（或有功功率）需求给 定值、无功给定值（无功功率或者功率因数给定值）等信息；可接收发电机转速、发电机电磁扭矩、实际功 率值、主状态字、故障字等信息

5.2.3.2变桨距系统协作功能及接口

为实现机组整机控制功能，控制系统需要变架距系统作为执行机构进行协作，实现变架控制。变架 距系统的功能是接收机组控制系统的变桨位置或速度指令，实现相应的控制目标，并将变桨距系统的运 行状态、运行数据和故障等信息返回至机组控制系统。其协作功能包括： 控制系统应能向变架距系统下发的变架位置或速度指令，实时调节架距角；能向变距系统发 送停机指令，将叶片桨距角调至顺桨位置； b） 对于控制系统与变浆距系统二者之间通信需进行周期性的监测，当二者之间的通信中断时， 需执行停机保护； C 变浆距系统与控制系统对涉及机组安全的重要故障或事件，需通过安全链的硬件方式进行相 互通信，并在系统安全链动作时执行停机保护。 控制系统应提供与变桨距系统的接口，可发送变桨位置或速度指令，及控制字如急停、复位等信息： 可接收叶片实际角度值、温度监测值等信息

5.2.3.3启动控制

控制系统的启动方式包括自动启动、本地启动和远程启动。 在系统第一次上电或电网故障停电后又恢复正常时，控制系统应对电网进行检测，在无故障情况 下，使系统处于待机状态。 无论是手动启动还是自动启动都应先检测机组允许的启动条件，这些条件包括各受控设备状态、环 竟条件、电网条件等，当以上条件均在正常范围内时，进入启动程序。 控制系统通过变浆控制，调节叶片浆距角，实现将发电机转速调节到并网允许范围内；控制系统向 变流器发并网指令，变流器完成并网动作；通过控制变流器与变浆距系统，控制机组的风轮转速和输出 功率，机组进入正常发电状态，

5.2.3.4正常发电控制

控制系统应实现机组的转矩、变协调控制的功能，并满足以下要求： ）在额定风速以下，实现最大风能捕获，提高机组的发电效率； 在额定风速以上，使机组的输出功率稳定在限定功率范围内 在额定风速附近时.应控制机组在上述a)和b)两种状态之间平稳切披

5.2.3.4.2变速控制（最大风能捕获）

在风速大于切人风速开 制发电机的电磁转矩使发电机转速在较宽的运行转速范围内可调，控制系统应能控制机组跟踪最佳叶 尖速比，以实现最大风能捕获

5.2.3.4.3恒功率控制

的恒功率控制.机组的输出功率波动范围不应超过额定功率士10%

5.2.3.4.4过渡状态

速、功率、桨距角平稳过渡，避免出

控制系统应采用多级停机控制方式，机组触发故障报警时，根据故障对应的停机程序等级，执行相 应的停机流程，在确保机组运行安全情况下，减小对系统整体结构的冲击。 停机通常可包括正常停机、快速停机和紧急停机中的一种或几种： 正常停机：在接收到正常停机指令，或外界环境、风况不满足运行条件，或机组出现等级较低故 障时，控制系统协调变流器，变桨距系统，减小机组的输出功率和发电机转速；当功率降至设定 值时或发电机转速降到脱网转速以下，可向变流器发送脱网指令，控制变流器执行脱网动作； b） 快速停机：当风力发电机组出现较高级别故障发生时，控制系统控制叶片顺浆；当风力发电机 组输出功率降至设定值时或发电机转速低于脱网转速，向变流器下发脱网指令，控制变流器执 行脱网动作； C 紧急停机：当风力发电机组出现安全链断开，或严重故障出现，或急停按钮触发时，控制系统控 制变奖距系统执行紧急顺浆，可控制变流器脱网

偏航控制包括目动偏航和手动偏航。手动偏航可包括塔基控制柜手动偏航、机舱控制柜手动偏航 特殊工况下中央监控室手动偏航。 优先级别：机舱控制柜手动偏航>塔基控制柜手动偏航>特殊工况下中央监控室手动偏航自动 偏航。

5.2.3.7解缴控制

解缆包括自动解缆和手动解缆。目动解缆应至少设置两级限制，当扭缆达到设定限值时，控制系统 发出信号，通过对偏航驱动装置的控制，自动解缆 若自动解缆未能执行，扭缆达到扭缆保护限值即发生扭缆超限时，则应触发安全保护功能，使机组 停机，等待进行手动解缆操作， 当执行解缆操作时，系统应屏蔽自动对风偏航请求

5.2.3.8海上风电机组控制要求

海上风力发电机组控制系统宜考虑关键配电系统、通信系统和传感器的余设计，以提高机组可靠 性和持续运行能力。 应具备远程故障诊断系统接口，例如使用数据分析系统或远程视频系统确定机组故障状态，提升远 程维护和就地维护效率。 控制系统应具备远程控制权限分级功能，不同的远程控制权限可执行不同的远程控制功能，如远程 手动偏航、远程风轮制动，远程更新控制程序，远程重启控制系统等。 在进行充分故障诊断和远程控制权限下，可执行有限次远程复位安全链，一天内连续复位安全链不 宜超过3次

5.2.3.9分散式接入风力发电机组控制要求

5.2.4高级控制功能

5.2.4.1发电优化控制

5.2.4.1.1总则

等定的风况条件下，依据机组实际情况可以采取以下

5.2.4.1.2暴风控制

在短时风速大于切出风速时，通过机组限功率运行等策略，将机组载荷控制在安全范围以内，减少 机组停机时间，

5.2.4.1.3空气密度补偿控制

5.2.4.2载荷优化控制

机组可以通过控制手段，实现载荷优化控制。

5.2.4.2.2传动链阻尼控制

控制系统可以提供传动链阻尼控制功能，以抑制传动链的扭转振动，降低传动部件疲劳载荷，确保 传动链各关键部件的使用寿命

2.3塔架加速度反馈控制

控制系统可以提供塔架阻尼控制功能，以抑制塔架和机舱的振动，降低塔架疲劳载荷，确保塔架和 基础的使用寿命。

5.2.4.2.4独立变奖控制

控制系统通过独立地调整每一 一片叶片的距角，从而抑制整个风轮面不均衡载荷，降低倾覆力矩和 偏转力矩.优化叶片根部、传动链及塔架的载荷

5.2.4.2.5柔性塔架控制

5.2.4.2.6净空控制

5.2.4.2.7扇区控制

控制系统可以在各不风可厨区 组的噪声分布情况，提高机组的利用效率

5.2.4.3电网适应性能力控制

5.2.4.3电网适应性能力控制

5.2.4.3.1有功功率调节

机组应满足GB/T19963一2011中5.2规定的正常运行情况下有功功率的要求。控制系统应能按 照设定的速率响应有功调节指令，通过控制变浆距系统与变流器，按照设定的速率响应，调节机组输出 的有功功率

5.2.4.3.2无功功率调节

机组应满足GB/T19963一2011中8.1规定的无功电压要求。控制系统应能按照设定的速率响应 无功调节指令，调节机组输出的无功功率（或功率因数）；使机组满足功率因数在超前0.95～滞后0.95 的范围内动态可调

5.2.4.3.3故障电压穿趣

控制系统与变桨距系统及变流器应相互协调控制辅助软件，使得机组满足GB/T36995中故障电压穿越技 术要求，故障电压穿越期间应能保证机组不停机、不脱网

5.2.4.4环境适应性控制

5.2.4.4.1合风运行控制

5.2.4.4.2叶片结冰运行控制

在叶片表面结冰情况下，控制系统能借助外围设备或者通过运行参数辨识冰冻的程度，在确保安全 条件下限功率运行：在无法保证机组的载荷处于设计范围内时，机组应停机

无损检测标准规范范本5.2.4.4.3降噪运行控制

机组根据环境要求，通过降低风轮转速与优化机组内噪声较大部件的运行控制策略，达到降低机组 运行噪声的目的。

5.2.5其他功能要求