風電電氣工程自動化中的問題及解決對策

張庭

摘要：近年來，盡管全球的經(jīng)濟發(fā)展進程不斷加快，但日益攀升的能源消耗毫無疑問成為世界經(jīng)濟增長的犧牲品。在全球能源短缺的大環(huán)境下，風能作為一種可再生的、環(huán)境友好型清潔能源，在各國均得到不同程度的重視與推廣應(yīng)用。如今在信息化技術(shù)的影響下，風電電氣工程的發(fā)展逐漸開啟了自動化的大門，向科學技術(shù)與環(huán)境保護的融合進發(fā)。

關(guān)鍵詞：風電;電氣工程自動化;問題;解決對策

1風電電氣工程自動化概述

1.1風電電氣工程自動化的內(nèi)涵與意義

風能是風力發(fā)電的根本，而所謂的風電電氣工程自動化工程，所指即是無論在前期的風能收集、電能轉(zhuǎn)化，還是電力裝配、電力消費環(huán)節(jié)，乃至將電力資源最終輸送到用電戶終端的過程中，都盡可能地充分開發(fā)自動化設(shè)施對作業(yè)進行機械化、智能化的控制。與其他工程相比，風電電氣工程自動化綜合了電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等數(shù)門新興的自動化技術(shù)，具有極強的學科復(fù)合性。

隨著社會生產(chǎn)與生活中需要電能驅(qū)動設(shè)施的增加，對于電力資源的需求量也逐年攀升，在這種情勢下，只有不斷提高電力工程自動化的發(fā)展水平，并推廣自動化電力系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，才能保障社會生產(chǎn)、生活各個方面的正常用電，拉動我國的經(jīng)濟增長與人民生活水平的提高[1]。

1.2風電電氣工程自動化的關(guān)鍵

一個合格的風機控制系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)與變頻系統(tǒng)四個主要“職能部門”組成。作為構(gòu)成整個風機的重要組織系統(tǒng)，風機控制系統(tǒng)是實現(xiàn)風電電氣工程自動化的關(guān)鍵性設(shè)備，透過這個系統(tǒng)，不僅可以全方位監(jiān)控風機的工作質(zhì)量、最大限度收集風能，還能在保證電網(wǎng)兼容性的基礎(chǔ)上實現(xiàn)風機的自主調(diào)節(jié)，確保風電能源的效率化應(yīng)用。

2風電電氣工程自動化應(yīng)用過程中涉及的主要問題分析

2.1電氣工程系統(tǒng)普遍存在架構(gòu)不統(tǒng)一的問題

為讓電氣工程以及電氣自動化能夠充分發(fā)揮各項功能及體現(xiàn)價值，應(yīng)保證電氣工程系統(tǒng)架構(gòu)具備較強的統(tǒng)一性及標準化。但實際發(fā)展情況無法滿足以上要求，在風電電氣自動化工程中的主體架構(gòu)缺乏統(tǒng)一性，由于企業(yè)的經(jīng)營性質(zhì)不同，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面存在不同程度的差異，導致各企業(yè)間的電氣自動化系統(tǒng)缺少必要的兼容性，嚴重阻礙硬件以及軟件的標準化建設(shè)工作開展。在以上因素的影響下，無法實現(xiàn)不同企業(yè)之間的數(shù)據(jù)信息共享，例如不同企業(yè)中使用的風機監(jiān)控系統(tǒng)存在差異，所以無法實現(xiàn)對不同風機設(shè)備的有效監(jiān)控。

2.2電氣工程不具備較好的集成效果

保證電氣工程自動化的作用得到充分發(fā)揮是電氣工程和自動化技術(shù)的出發(fā)點和落腳點，尤其是對集成效果更加重視。通過對當前我國的電氣自動化系統(tǒng)進行分析可以發(fā)現(xiàn)，雖然已經(jīng)明確了集成化方向，但對集成化研發(fā)的歷史還不夠長，獨立自動化關(guān)鍵層次研發(fā)工作還處于初級階段，不僅讓不同系統(tǒng)之間的連接難度增加，還無法確保信息資源的共享。以上問題的存在導致了無法全面發(fā)揮出電氣工程自動化系統(tǒng)的作用，比如獨立設(shè)置箱變監(jiān)控設(shè)備和風電場風機監(jiān)控等[2]。

3有效解決風電電氣工程自動化中存在問題的有效措施建議

3.1提高電氣工程自動化系統(tǒng)架構(gòu)的統(tǒng)一性

（1）電氣企業(yè)需要增強專業(yè)技術(shù)人員的定向培養(yǎng)意識，同時加大高端人才的引進力度，企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展需要強大的人才基礎(chǔ)作為重要支撐。

（2）針對現(xiàn)有的技術(shù)人員定期組織其進行專業(yè)化培訓，使其對電氣工程自動化系統(tǒng)具備深刻的認知和掌握，同時可以實現(xiàn)實際工作過程中的熟練操

作，并且在此過程中技術(shù)人員的綜合素質(zhì)能夠得到全面提升，進而能夠滿足新時期企業(yè)的實際發(fā)展需求;

（3）需要在構(gòu)建電氣工程系統(tǒng)過程中，融入先進的技術(shù)，對技術(shù)水平較高國家的技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗進行合理借鑒，結(jié)合自身具備的優(yōu)勢，做好有機結(jié)合，使電氣企業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)自身的特點;

（4）企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)人員以及管理工作人員應(yīng)樹立正確的設(shè)計及開發(fā)理念，在電氣系統(tǒng)中引入相對高效的編程設(shè)計，幫助企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，為各項工作的順利開展提供便利條件。

3.2加強電氣企業(yè)電氣工程自動化的集成化建設(shè)

風電電氣工程自動化相關(guān)部門需要結(jié)合行業(yè)發(fā)展需求，制定相應(yīng)的實際應(yīng)用標準及技術(shù)規(guī)范要求，讓電氣工程自動化系統(tǒng)的集成效果得到充分展現(xiàn)，嚴格按照有關(guān)設(shè)計要求開展系統(tǒng)開發(fā)及構(gòu)建工作。企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的需求，明確統(tǒng)一化軟件開發(fā)平臺的選擇，讓自身的電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計更加規(guī)范化及高效化，通過全程跟蹤和觀察，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，并采取有效措施做好科學處理，結(jié)合實際要求進行適當調(diào)整及改進，讓電氣工程自動化系統(tǒng)的運行得到良好完善[3]。

3.3制定電氣工程自動化脫網(wǎng)的應(yīng)對措施

（1）需確保風電機組具有優(yōu)秀的低電壓穿越能力，國家能源局對此有相關(guān)規(guī)定應(yīng)依照標準要求進行低電壓穿越能力的現(xiàn)場檢測，并把合格檢測報告提交給相關(guān)調(diào)度機構(gòu);應(yīng)不斷加強風電場動態(tài)無功補償裝置性能，保證風電場的速率、配置和容量之間可以相互滿足。

（2）不斷加大對風電場無功補償裝置的檢查力度，如果無功調(diào)節(jié)能力無法滿足標準要求，就需要及時進行改進和優(yōu)化。另外，還要以無功分層區(qū)的平衡原則為依據(jù)，開展裝置無功容量和最大容性的分析工作，確保動態(tài)調(diào)節(jié)的時間控制在三十秒以下;

（3）對風電機組的適應(yīng)性進行全面提升，詳細研究風電機組中的電壓保護和主控定值等數(shù)據(jù)信息，進一步調(diào)整和改進升壓變壓器、箱式變壓器的分接頭位置，讓二者可以實現(xiàn)有效配合[1];

（4）對風電場匯集系統(tǒng)中小電流接地系統(tǒng)進行完善。加強風電場匯集系統(tǒng)中小電流接地系統(tǒng)的研究工作，當發(fā)生故障時確保可以快速切除，從而防止故障進一步擴大。

3.4合理調(diào)整及優(yōu)化電氣自動化控制設(shè)備

（1）電氣企業(yè)應(yīng)對電氣自動化控制設(shè)備的實際設(shè)計水平和能力進行提高，讓電氣自動化設(shè)備在實際應(yīng)用過程中的安全性及利用率得到提升。同時安排

專門專業(yè)技術(shù)人員針對控制設(shè)備展開深入研究，明確相關(guān)技術(shù)的可行性及適用性，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及元器件的運行狀態(tài)做好了解，讓電氣自動化設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到良好的改進;

（2）電氣企業(yè)需要安排專業(yè)人員定期對設(shè)備進行檢查和維護，針對出現(xiàn)質(zhì)量問題的元器件而言，應(yīng)及時做好更換，幫助企業(yè)做到節(jié)能減排，同時保證各種自動化控制設(shè)備能夠維持正常且穩(wěn)定的運行;

（3）增強人才培養(yǎng)意識，提高專業(yè)技術(shù)人才及管理人員的綜合素質(zhì)。

3.5加強風電機組的檢修和維護

電氣企業(yè)還應(yīng)定期對風電機組進行檢修和維護工作，便于及時發(fā)現(xiàn)運行過程中出現(xiàn)的故障，為風電機組的正常運行提供保障。要進行定期維修[2]。機組日常維修和定期檢修是維修工作的兩項主要內(nèi)容，日常維修工作可以及時發(fā)現(xiàn)機組中存在的問題，便于相關(guān)維修工作人員及時進行解決。定期檢修主要是對機組進行養(yǎng)護工作，通過定期檢修，可以有效保證機組時刻處于良好的狀態(tài)，為機組的正常運行提供保障。

結(jié)語：能源開發(fā)問題已成為當今社會可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)，基于能源日益增加的需求，我國要良性發(fā)展，就要積極研究、開發(fā)新能源，以緩解能源危機。對此，新型清潔能源成為研究的首選，風能在其中體現(xiàn)了一定的應(yīng)用價值。因此，有必要深入探究電氣控制技術(shù)及其在風力發(fā)電系統(tǒng)中的實踐應(yīng)用，在相關(guān)技術(shù)的作用下充分利用風能，使風力發(fā)電系統(tǒng)在電氣控制技術(shù)的應(yīng)用下作用最大化。

參考文獻

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[3]王云鵬.風電項目電氣安裝工程問題淺析[J].工程技術(shù)：文摘版，2017（11）：00234-00236.