風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電氣控制

顧軍民

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)成為了電力能源的主要來源生產(chǎn)的方式之一，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的電力資源的需求，需要對(duì)現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行更新與優(yōu)化，提升其在運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性與可靠性，盡可能的減少相關(guān)影響因素。在對(duì)電機(jī)組進(jìn)行電氣控制時(shí)，需要依據(jù)風(fēng)力發(fā)電的原理，對(duì)相關(guān)的各方面進(jìn)行有效、綜合性的研究，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程進(jìn)行有效的控制，減少相關(guān)問題的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；機(jī)組；電氣控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.144

0 引言

對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的分析與探究，能夠有效的增加機(jī)組在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定程度、較少不安全的事情發(fā)生。進(jìn)而滿足人們對(duì)于電力的需求，增加發(fā)電效率。據(jù)此，需要結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行原理來對(duì)相關(guān)電氣機(jī)組及電氣控制系統(tǒng)的總體框架進(jìn)行有效的研究，以此來有效的提升對(duì)機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行控制的效率。電機(jī)組的電氣控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的完善。同時(shí)還需要對(duì)之前的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而能夠針對(duì)不同的問題采取有效的解決存世進(jìn)行改善與優(yōu)化。

1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電氣控制系統(tǒng)中主要包括了主控制器、電量的采集系統(tǒng)、無功補(bǔ)償系統(tǒng)、軟并網(wǎng)胸膛、偏航與自動(dòng)解纜系統(tǒng)等等，同時(shí)還設(shè)置了多種輸出、輸入的信號(hào)與開關(guān)量接口等等。風(fēng)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)只有利用風(fēng)速信號(hào)才能促使其進(jìn)行自動(dòng)化的啟動(dòng)，同時(shí)還要根據(jù)其在實(shí)際生產(chǎn)過程中的具體情況，遵循相關(guān)設(shè)備的功率等相關(guān)的參數(shù)，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速及功率進(jìn)行自動(dòng)化的控制與調(diào)整。想要提升風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行效果，就需要按照整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的功率來自動(dòng)化的設(shè)置相關(guān)的補(bǔ)償電容。一旦在生產(chǎn)過程中發(fā)生發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)的現(xiàn)象，電氣控制系統(tǒng)就能夠使自動(dòng)化的對(duì)其采取相關(guān)的處理措施，進(jìn)而使其能夠具備較高的安全性，以及來有效的減小外界對(duì)發(fā)電機(jī)的干擾狀況，最終提升風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。除此之外，電氣控制系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)組中的正常應(yīng)用，是通過對(duì)電網(wǎng)、風(fēng)力的狀況及機(jī)組運(yùn)行的中狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)與對(duì)比分析而得來的運(yùn)行的狀況及相關(guān)產(chǎn)生的問題，并針對(duì)這些問題而產(chǎn)生的有針對(duì)性的解決手段。同時(shí)還可以根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)及結(jié)果，制作成相關(guān)的表格或者是圖像，以此來對(duì)風(fēng)力機(jī)組在運(yùn)行過程中的指標(biāo)進(jìn)行有效的分析，對(duì)相關(guān)的方案進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。

2 發(fā)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)

2.1 控制器設(shè)計(jì)

在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電氣控制時(shí)，就是對(duì)其的運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)督與管理。通過分析風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)的變化情況，進(jìn)一步的采取相應(yīng)的措施來促使風(fēng)電機(jī)組處于良好的運(yùn)行狀態(tài)之中。同時(shí)在對(duì)風(fēng)電機(jī)組的控制過程中需要借助中心控制器來完成相關(guān)的控制，進(jìn)而有效的提升電氣機(jī)組在運(yùn)行過程中的安全性與可靠性。因而在設(shè)計(jì)中心控制器時(shí)，需要從軟件與硬件這兩個(gè)方面來進(jìn)行討論與設(shè)計(jì)。其中硬件方面主要就是對(duì)電路的設(shè)計(jì)、傳感器及接口電路的設(shè)計(jì)。同時(shí)還需要對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行進(jìn)行控制與檢測(cè)，并向控制中心提供相關(guān)數(shù)據(jù)及參數(shù)。而軟件系統(tǒng)中主要包含的是對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的控制、信號(hào)的檢測(cè)等方面。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1 硬件系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)風(fēng)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)的中心控制器時(shí)，可以通過采用單片機(jī)或者是PLC這兩種方式來完成。同時(shí)，這兩種方式在實(shí)際的應(yīng)用中會(huì)存在一定的差異。例如，在使用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于其相關(guān)的操作指令較多，在進(jìn)行軟件編成的時(shí)候具有較高的靈活性，其在運(yùn)行時(shí)的精確度以及及時(shí)性都比較高。同時(shí)這種方式在運(yùn)行時(shí)所需喲消耗的能量較少，有著較高的性價(jià)比。但是這種方式在實(shí)際的運(yùn)行過程中容易受到外界環(huán)境因素的干擾，且不適應(yīng)于野外或者是有較高電磁干擾的環(huán)境中。而PLC技術(shù)則具有較高的系統(tǒng)通用性，不僅能夠有效的抵擋強(qiáng)輻射，同時(shí)還可以完成設(shè)備所提出的順序控制、開關(guān)量的輸入等的應(yīng)用要求。但是這項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集及處理中存在著不全面的特點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致其控制運(yùn)行的效果較差。而就風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來說，其在運(yùn)行的環(huán)境中有一定的特殊性，同時(shí)也沒有相關(guān)的管理人員進(jìn)行實(shí)地的管理。因此就需要電氣控制系統(tǒng)用于較高程度的運(yùn)行穩(wěn)定性。據(jù)此，在進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)所產(chǎn)生問題的原因進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的了解，并且依據(jù)風(fēng)電機(jī)組控制的特點(diǎn)來對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，進(jìn)而滿足不同的要求。

2.2.2 軟件系統(tǒng)

對(duì)電氣控制中心控制器的軟件系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃時(shí)，需要依據(jù)相關(guān)的硬件設(shè)備設(shè)計(jì)與之相配套的軟件，進(jìn)而達(dá)到相關(guān)的控制要求。其中，可以選擇應(yīng)用模塊化結(jié)構(gòu)的形式來對(duì)相關(guān)的控制系統(tǒng)的程序進(jìn)行編寫。如主程序、事件處理子程序、定時(shí)中斷程序等。主程序的編寫需要完成整個(gè)風(fēng)電機(jī)組得以正常運(yùn)行及控制，同時(shí)對(duì)出現(xiàn)的故障能夠自行的處理與修復(fù)等。而事件處理子程序則包含了正常停機(jī)子程序、偏航子程序、緊急停機(jī)子程序等等多種程度的控制。

3 結(jié)語

在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電氣控制設(shè)計(jì)時(shí)，需要認(rèn)識(shí)到電氣控制在整個(gè)發(fā)電程序生產(chǎn)中的重要性。并依據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，進(jìn)而滿足日常在生產(chǎn)中的相關(guān)要求。與此同時(shí)，還需要從硬件與軟件這兩個(gè)方面來對(duì)其進(jìn)行相關(guān)有效的研究與分析，對(duì)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行控制，以此來提升風(fēng)電發(fā)電機(jī)中電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行效果，盡量的降低風(fēng)電發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障的頻率。

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