当时是半夜两点十七分, 手机因为收到一条关于主用机组电压异常的推送通知而被震响, 让我从睡梦中惊醒。我睁着眼盯着天花板发愣了大约几分钟的时间, 接着在床上翻来转去, 反反复复都在琢磨一个问题: 究竟有没有把这套fg wilson控制系统的底层运行逻辑完全弄明白?
这不是说靠死记硬背相关参数就能算懂的那种理解, 而是指能够搞清楚它在特定情况下为什么会做出那样的动作这一种真正的掌握。
说老实话, 许多人都持有这样一种看法, 其中就包括一年前的我自己, 他们认为发电机控制这件事情仅仅只是关于打开与关闭的简单操作, 也就是按一下按钮以后,柴油机的声音就会响起来, 电压也固定住了, 随后就结束了, 然而fg wilson生产的那套设备体系完全不是遵循如此简单的逻辑规则, 它本质上是一套闭环的系统结构, 在这个系统中传感器会时刻关注频率指标以及电压水平还有机油温度状况以及废气温度情况, 而控制器则会在一秒钟的时间周期内进行几十次误差量的计算工作, 接着再对喷油量进行细微调整并对AVR部件进行相应调节。
你主观上感觉事情已经稳稳地定下来了, 实际上, 那后面隐藏着几百次的微小操作叠加在一起的效果, 这就像是你在开车的时候, 双手虽然在方向盘上一直都在进行非常细微的修正动作, 只是你自己的意识并没有察觉到而已。
在我第一次对控制器的盖板进行拆解的那个时候, 我的手抖动的程度就像是得了帕金森病一样严重, 以至于螺丝刀从手中掉落并最终接触到了地面, 之后在地面上弹跳了两次, 我才将其捡拾起来。
核心其实就这么几个回路, 大家千万不要被那些图纸上错综复杂的线条给弄晕了眼睛。首先是功率回路这边, 它的基本情况就是发动机转速会决定频率的变化, 同时AVR调整励磁来决定了电压的高低, 这两个部分构成了主要输出环节。
然后是保护回路这一部分, 一旦出现诸如过频、欠压、过温或者缺相这些情况, 只要有任何一个指标超出了规定的界限, 系统就会立刻切断负载负荷或者直接执行停机操作。在这里, fg wilson采取了更为激进的做法。
它并不是依靠简单的阈值来触发。它的策略是设置了一个短暂的延时窗口。这个窗口用于防止传感器因为瞬态抖动而引发误报情况。关于这一点的描述在原手册里写得特别含糊。我当年对着这份说明书读了三遍之后, 才真正看明白其含义。
并机回路是最关键的问题。当两台风力发电机组需要进行并网操作时, 它们之间的频率差异不能超过0.5赫兹, 电压的差异不能超过5个百分点, 而且相位角的差值必须得到严格的控制。
其并机的逻辑机制是基于同步检测以及对负载的平均分配, 这并非简单地遵循“速度快的一方让行”的规则, 而是通过计算无功功率和功率的偏差来进行相应的分配。
如果你观察那个分配系数的设置, 仅仅改变一个小数点后的数值, 就会导致现场两台运行机组的实际功率发生全部变化, 因此在现场进行参数调试的过程是非常令人煎熬的。
我之前在北京威尔逊机电这个地方工作过, 时间长短是半年。在这期间, 我处理了三台型号为S5000且已经使用已久的控制器。光是去理顺那些复杂的接线就花费了差不多两个星期的时间。
后来经过时间的推移, 人才慢慢地领悟到了其中的道理, 原来在理论上把工作原理弄得清清楚楚是一码事, 而在实际的工作现场去调整那些参数完全是另一码事了。
如果把AVR设备里面的比例系数设置得稍微大了一点点, 那么空载状态下的电压就会震动得非常厉害, 样子就像是一个破了洞的筛子一样；但是如果要把这个比例系数调小一些, 系统对于阶跃信号的响应速度又会变得特别慢, 这种状况慢到让人觉得非常生气, 以至于产生了想把整个控制器扔掉从窗户里扔出去的冲动。
处理这类问题是没有标准答案可以照搬的, 必须拿着万用表对着示波器的屏幕去一帧一帧地进行查看, 仔细地观察波形曲线是怎么慢慢上升的, 怎么出现超调现象的, 以及最后是怎么回归正常的。
还有一个细节, 很多人都会忽略, 那就是控制器的采样周期以及响应延迟的问题。你可能以为它是在“实时”地进行计算, 其实并不是这样, 因为在ADC采样、算法执行以及PWM输出这些步骤之间, 是存在着微秒级的时间间隔差的。
fg wililson公司在这一条链路方面做得算是比较精细的了, 但是要是你自己去修改参数的时候不注意时序问题, 就很容易导致系统出现振荡现象, 那种波形看起来真能让人的心跳加速。
所以, 当现在我再遇到报警的情况时, 我不感到慌张了。这并不是因为我变得聪明了, 而是因为我至少知道它在某个特定位置为什么会报警, 而不是对着那个指示灯去进行毫无意义的盲目猜测。
如果你也在跟这套系统进行较劲的时候, 请不要只是光着翻动手册进行查看, 因为手册所写的内容属于是在理想状态下进行的编写, 而现场的情况是需要从泥地里踩出来的, 所以必须要拿着沾满油污的手去亲自进行触摸。