第1章
变桨系统概述
变桨系统在风力发电机组中的作用 · 组成与分类 · 核心功能与性能指标
基础风机
第2章
冗余设计基础
冗余定义与目的 · 硬件/软件/信息冗余 · 可靠性·可用性·安全性
概念评价
第3章
变桨系统冗余架构
双通道 · 三通道(2oo3) · 混合架构 · 各架构优缺点对比
架构对比
第4章
电源冗余设计
双路电源输入与切换 · UPS应用 · 故障检测与切换逻辑
电源UPS
第5章
控制器冗余设计
主备同步机制 · 心跳检测/看门狗 · 数据保持与状态恢复
控制器切换
第6章
驱动器冗余设计
双驱动器并联/热备 · 力矩分配 · 平滑过渡技术
驱动热备
第7章
传感器冗余设计
角度传感器双冗余 · 交叉校验与诊断 · 降级运行策略
传感器校验
第8章
通信冗余设计
CAN/Profinet/EtherCAT双通道 · 中断检测与切换 · 实时性影响
通信总线
第9章
执行机构冗余设计
双电机/双液压缸 · 机械互锁与电气互锁 · 紧急顺桨逻辑
执行器互锁
第10章
软件冗余设计
双版本软件/固件 · 自检与异常捕获 · 软件看门狗与任务级冗余
软件固件
第11章
冗余切换逻辑基础
触发条件 · 时序要求 · 优先级与仲裁机制
切换仲裁
第12章
故障检测与诊断
阈值/变化率/模型对比 · 部件级/子系统级/系统级 · 记录与上报
诊断FDI
第13章
主备切换逻辑
故障确认→切换准备→执行→确认 · 安全互锁 · 失败处理
主备流程
第14章
降级运行模式
定义与触发 · 降功率/限桨距角 · 恢复到正常模式逻辑
降级容错
第15章
紧急顺桨逻辑
电网故障/超速/安全链断开 · 冗余路径 · 时序与安全验证
顺桨安全
第16章
安全链设计
急停/超速/振动传感器 · 与冗余系统关系 · Fail-Safe原则
安全链故障安全
第17章
冗余系统的测试与验证
注入故障/模拟故障 · 覆盖率评估 · 型式认证要求
测试认证
第18章
冗余系统的可靠性分析
RBD建模 · 故障树FTA · 马尔可夫模型应用
可靠性FTA
第19章
冗余系统的维护与诊断
在线自检/离线维护 · 故障日志分析 · 部件更换与重新同步
维护日志
第20章
变桨系统冗余设计实例分析
2MW双通道案例 · 海上风机三通道案例 · 经验教训
案例实战
第21章
常见问题与对策
切换抖动 · 数据不同步 · 误切换 · 额外故障点
问题对策
第22章
标准与规范
IEC 61400 · GL认证 · DNV规范
标准认证
第23章
电磁兼容性(EMC)设计
EMC敏感性 · 通道间电磁隔离 · 测试与整改
EMC隔离
第24章
冗余系统的热设计
散热需求 · 热冗余/冷冗余 · 热仿真应用
热管理仿真
第25章
软件架构设计
RTOS应用 · 任务分配与同步 · 版本管理
RTOS架构
第26章
通信协议设计
CANopen Safety · PROFIsafe · 实时性保证 · 快速恢复
协议Safety
第27章
生命周期管理
需求·设计·实现·测试·运维 · 技术状态管理
全周期管理
第28章
成本与效益分析
成本构成 · 减少停机/提高发电量 · 量化评估
经济性评估
第29章
前沿技术
AI故障预测 · 数字孪生 · 分布式冗余架构
AI数字孪生
第30章
课程总结与综合案例
核心要点回顾 · 从需求到实现的完整流程 · 答疑与讨论
总结综合