風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)及應(yīng)用實踐

石磊

中國水利水電第四工程局有限公司 甘肅酒泉 735000

1 風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)的運行現(xiàn)狀

在風(fēng)力發(fā)電機組運行過程中，首先需要進行整體規(guī)劃，結(jié)合管制體系的實際內(nèi)容，使得體系在一定界定時間內(nèi)，減少或者不產(chǎn)生障礙。一旦產(chǎn)生障礙，那么一定要在短時間內(nèi)，對風(fēng)電機組系統(tǒng)進行修復(fù)。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的控制功能包含有電氣負(fù)載的連接、風(fēng)輪限速、紐纜限制、溫度參數(shù)限制等，在運行過程中主要通過主動樣式或者被動樣式，對管制機組的運轉(zhuǎn)進行管制，使得風(fēng)電機組控制體系能夠在一定界定范疇當(dāng)中進行運轉(zhuǎn)，保證各參數(shù)數(shù)值都在規(guī)定的范疇當(dāng)中[1]。檢修人員一旦發(fā)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機組在運行過程中出現(xiàn)電機過載故障、超速、脫網(wǎng)等現(xiàn)象，工作人員要及時維護。在此過程中涉及到了多個層級的安全鏈，在管制過程中，還需要嚴(yán)格按照一定的邏輯流程進行。此外，該檢修體系還應(yīng)該配備有專業(yè)的避雷裝置，對風(fēng)電機組中的管制電子回路、主電等進行避雷維護。在風(fēng)力發(fā)電機組運行過程中，主要分為運轉(zhuǎn)、暫停、關(guān)停以及火速關(guān)停四類，其運行形態(tài)各有不同，可能為暫停狀態(tài)，也有可能出現(xiàn)停機狀態(tài)以及急停狀態(tài)，具體運行狀態(tài)圖如圖1所示。在對風(fēng)力發(fā)電機組的運行狀態(tài)進行改變時，要嚴(yán)格按照流程逐層改變，切記不要越層而上，這不僅是風(fēng)力發(fā)電機組的重要控制策略，也是確保風(fēng)力發(fā)電機組得以正常運行的保障。如果需要將風(fēng)力發(fā)電機組的工作狀態(tài)不斷向高層次轉(zhuǎn)化，那么就需要一級一級往上進行，在逐漸提供風(fēng)力發(fā)電機組運行的過程中，要確保風(fēng)力發(fā)電機組中的障礙能夠被全面檢測出來，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，風(fēng)力發(fā)電機組在短時間內(nèi)便會進入到火速關(guān)?；蛘哧P(guān)停的狀態(tài)當(dāng)中。

風(fēng)力發(fā)電機組在運行過程中主要包含有兩種境況，風(fēng)速有可能在額定風(fēng)速規(guī)定以上也有可能在機組額定風(fēng)速規(guī)定以下。如果風(fēng)速在風(fēng)力發(fā)電機組額定風(fēng)速規(guī)定以下，那么風(fēng)力發(fā)電機組會經(jīng)過扭矩，對機組中的葉尖速比進行優(yōu)質(zhì)管制，以便能夠?qū)崿F(xiàn)大功率的輸出。如果風(fēng)速在規(guī)定之上，那么風(fēng)力發(fā)電機組管制將會在一定程度內(nèi)保持穩(wěn)定功率，經(jīng)過變槳管制轉(zhuǎn)速確保機組得以平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

2 風(fēng)力發(fā)電機組電力控制系統(tǒng)檢修要點

2.1 PLC檢查

在風(fēng)力發(fā)電機組運行過程中，實際控制系統(tǒng)的核心部分便是PLC，基于此，工作人員在對風(fēng)力發(fā)電機組電力控制系統(tǒng)進行檢修時，首先需要對系統(tǒng)中的PLC進行全面、系統(tǒng)的檢查。查看PLC的操作界面以及實際工作情況，查看系統(tǒng)運行過程中是否存在有死機狀況。當(dāng)完成檢查工作后，還需要對PLC的所有顯示進行檢查，查看其外殼是否出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，是否存在發(fā)熱狀況。

2.2 通訊檢查

當(dāng)檢修人員將控制系統(tǒng)中的PLC檢查完畢之后，需要再次開展檢查工作，檢查對象為風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)中的通訊系統(tǒng)。如果控制系統(tǒng)在運行過程中存在故障，那么當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組運行時，其中諸多設(shè)備狀況是沒有辦法全面檢測到的。在檢查通訊模塊時，包含有組塊之間的接線、模塊運行時的電源情況以及通訊信息的輸入是否正確等等。

2.3 安全鏈檢查

在對風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)中的通訊功能檢查完畢之后，需要對系統(tǒng)中的安全鏈回路進行全面檢查。在檢修過程中，要始終遵循風(fēng)電機組的設(shè)計原理，全面檢測安全鏈回路的運行情況與控制情況，確保風(fēng)力發(fā)電機組能夠正常運行。對回路中的所有安全節(jié)點進行全面排查，以便能夠逐一發(fā)現(xiàn)安全鏈回路中的問題，對故障信息進行全面排查，進行維修[2]。

2.4 各分系統(tǒng)設(shè)備的檢查

當(dāng)完成上述排查工作后，風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)中的主體設(shè)備便全部完成故障排查工作，隨后要對風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)中的各個分系統(tǒng)全面排查。在風(fēng)力發(fā)電機組的分系統(tǒng)當(dāng)中，包含有液壓系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)等等，在實際排查工作中，一定要結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計圖紙對分系統(tǒng)進行故障排查。有關(guān)電力回路檢查的主要內(nèi)容為動力回路檢查、控制回路檢查。在風(fēng)力發(fā)電機組中，控制回路的主要作用為控制、檢測以及信息反饋，通過傳感器對回路進行檢測，在此過程中，傳感器會傳遞電壓、電流、溫度、電功率、壓力等相關(guān)信息，通過對這些信息進行診斷，判斷控制回路的實際運行狀況。一般情況下，控制回路當(dāng)中的傳感器電壓較低，但是也存在有部分特殊狀況。工作人員在檢修過程中，一定要分清電流傳感器與電壓傳感器中分壓電阻的實際情況，如果需要更換傳感器，那么也要對分壓電阻進行更換，確保檢測信息的準(zhǔn)確性。在實現(xiàn)控制功能的過程中，主要依靠風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中主設(shè)備PLC傳遞的信息進行檢查，電氣設(shè)備運行過程中的所有啟動停止，都是需要通過弱電控制接觸器的閉合、斷開實線。在檢查控制功能過程中，一定不要忽視了接觸器的檢查、電磁線圈的磁性檢查等，這部分檢查內(nèi)容也是檢修活動中極易忽略的一項內(nèi)容。在檢查反饋功能回路時，工作人員需要對系統(tǒng)中的漏電保護、輔助觸點以及過流開展、接觸器等進行全面檢查，以便能夠全面診斷反饋功能回路中的漏電、過流情況。通常情況下，反饋功能回路中的相關(guān)信號都是針對PLC中的信息輸入DI卡件構(gòu)成回路，在檢修過程中通過連接、斷開的形式對設(shè)備實際運行情況進行判斷。

工作人員在對電氣設(shè)備開展故障檢查工作時，第一步便是診斷設(shè)備故障問題進行全面判斷，結(jié)合設(shè)備圖紙設(shè)計尋找故障部位，如果沒有故障部位，那么需要對系統(tǒng)中的過載現(xiàn)象、跳閘現(xiàn)象進行排除，全面檢查控制界面的實際情況。將設(shè)備中的所有檢測信息都要與正常工作信息進行對比，以此來推斷系統(tǒng)中可能發(fā)生故障的部位，對其進行全面檢查維修。如果檢測到所有反饋信息正確，那么還需要對系統(tǒng)的電氣設(shè)備控制回路、電力回路中的部件進行檢查，以便能夠全面系統(tǒng)地對其中的故障進行排除，確保系統(tǒng)的正常運行[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，風(fēng)力發(fā)電作為我國綠色能源的重要組成部分，對于改善我國環(huán)境有著十分重要的意義。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行過程中，風(fēng)力發(fā)電電氣控制系統(tǒng)直接關(guān)乎著風(fēng)力發(fā)電的效率，由此可見發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)的重要性。檢修人員在對該系統(tǒng)進行檢修時，要分別從PLC、通訊功能、安全鏈回路、分系統(tǒng)設(shè)備等方面逐一檢查，一旦發(fā)現(xiàn)其中存在有異?，F(xiàn)象，要在短時間內(nèi)將其解決，確保風(fēng)力發(fā)電機組正常運行，為人民群眾輸送源源不斷的優(yōu)質(zhì)電源，推動我國經(jīng)濟社會不斷進步。