張典偉

摘要：風力發(fā)電與其他火力發(fā)電等形式相比，能夠減輕對于環(huán)境的影響，但是也要對運行過程中出現(xiàn)的問題及時進行科學有效的檢修，本文圍繞風力發(fā)電機組電氣與控制系統(tǒng)進行研究，針對其故障問題提出了具有針對性的快速檢修方法，從而保證風力發(fā)電控制系統(tǒng)的有效使用，保障風電機組的順利運行，避免不必要的經(jīng)濟成本。

關鍵詞：風電機組;控制系統(tǒng);快速檢修

引言

由于經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，對于環(huán)境的污染也進一步加劇，因此我國近幾年大力推動風力發(fā)電的應用，利用對可再生能源的有效利用降低對環(huán)境的影響。為了保證風力發(fā)電機組電氣與控制系統(tǒng)的正常使用，在出現(xiàn)問題后及時解決，對此項課題進行研究，具有十分重要的意義。

一、風電機組電氣與控制系統(tǒng)相關概述以及現(xiàn)狀

風電機組的控制系統(tǒng)會對整個設備的運行進行有效的控制，以此保證設備的正常使用以及運行狀態(tài)。在組成要素上主要有以下幾種：PIC主機、通訊模塊、安全鏈、以及其他分系統(tǒng)設備。其中通訊模塊的作用主要是利用通訊規(guī)定將主機所發(fā)出的相關指令與設備相關信息進行輸送，使整個風電設備的運行符合標準。安全鏈模塊主要是對設備正常運行提供條件與支持，通過對不同節(jié)點進行連接，保障節(jié)點工作的正常，當節(jié)點出現(xiàn)斷開的情況時，會及時觸發(fā)安全保護指令，停止設備的運行，以免出現(xiàn)安全隱患，是設備運行安全的保護機制。在邏輯算法中也有指令要求，只有當安全鏈不同節(jié)點的邏輯量為1時，才會保持風電設備的正常運行。從某種角度來講，安全鏈對整個風電設備的運行進行了全方位的監(jiān)督，還會對風電超速、震動、暫停按鈕以及主機模塊等進行有效監(jiān)督。

風電機組設備以及控制系統(tǒng)細節(jié)較多，因此對于故障的檢修具有較高的要求。當設備出現(xiàn)故障時，工作人員通常會針對性的將故障節(jié)點進行檢修，這種檢修方式雖然能夠在短時間保障控制系統(tǒng)以及設備的正常運行，但是后續(xù)還會由于不同節(jié)點之間的關系問題出現(xiàn)經(jīng)常性的故障，這不僅會對風電系統(tǒng)運行產(chǎn)生不利影響還會導致檢修持續(xù)時間較長，造成不必要的經(jīng)濟支出。因此當控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應第一時間對整個系統(tǒng)以及其他要素進行全面的檢查，這樣才能夠保證系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。此外，由于風電系統(tǒng)檢修人員整體年齡較小，因此對于新員工以及經(jīng)驗不足的檢修人員來講，關于風電設備的整體認知匱乏，難以對系統(tǒng)以及控制節(jié)點進行全面性的認識，所以要在平時檢修過程中及時對檢修細節(jié)以及數(shù)據(jù)手段進行記錄與分析，以便為日后出現(xiàn)問題提供解決經(jīng)驗，加快檢修速度，提升檢修效率。表1為風電設備狀態(tài)等級對應評分，工作人員可以據(jù)此掌握維修進度[1]。

二、快速檢修思路

（一）PLC檢查

PLC模塊是風力發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，是對系統(tǒng)進行控制的關鍵，因此在故障出現(xiàn)時，首先需要對主板進行檢查，并利用后臺操作系統(tǒng)檢查主板的系統(tǒng)等級，檢查其運行狀態(tài)是否正常，若出現(xiàn)故障則極易出現(xiàn)死機等情況，方便工作人員根據(jù)故障找尋原因，此外，還要對主板外觀進行確認，觀察是否出現(xiàn)發(fā)燙的情況。

（二）通訊檢查

在主板檢查之后，還要對通訊模塊進行檢查，通訊模塊是一種運輸信息以及指令的模塊，因此若其出現(xiàn)了系統(tǒng)故障，則難以對相關設備以及系統(tǒng)狀態(tài)進行傳輸，安全鏈也不能對信息進行判斷處理。在具體檢查中要對供電模塊、線路狀態(tài)以及通訊頻率等進行檢查，若頻率或者接收信號出現(xiàn)問題也會導致系統(tǒng)故障。

（三）安全鏈檢查

以上兩點檢查之后則是要對安全鏈進行檢查，檢查是否邏輯出現(xiàn)異常，并對回路狀態(tài)進行觀察，只有保證回路處于閉合狀態(tài)才能夠保持安全鏈的正常運行。其次要對安全鏈系統(tǒng)狀態(tài)進行檢查，若處于正常使用狀態(tài)則要關注模塊是否發(fā)生損壞，對于破損的模塊要及時更換，防止日后出現(xiàn)安全事故。在系統(tǒng)以及軟件程序正常的狀態(tài)下，還要對安全鏈的線路進行檢查，觀察安全鏈各節(jié)點是否出現(xiàn)連接問題，導致安全鏈運行異常，在檢測出故障時要對具體原因進行分析，以免在安裝時因為對問題的解決不徹底，對日后產(chǎn)生影響。若是安全鏈的接收信號出現(xiàn)不穩(wěn)定，而不是設備本身出現(xiàn)問題，只需要對接收進行加強處理即可。

（四）系統(tǒng)設備檢查

要想減少檢修時間，就要對設備進行前期規(guī)劃，減少在設備運行過程中出現(xiàn)的阻礙元素，與此同時，在風電設備出現(xiàn)系統(tǒng)故障時要及時對系統(tǒng)進行修復。對于風電設備的控制系統(tǒng)來講，其主要是利用系統(tǒng)指令將風輪速度以及溫度參數(shù)等實施控制，在實際運行時通常與不同樣式的風管進行配合工作，以此來保證系統(tǒng)參數(shù)以及數(shù)值在安全范圍內。除了以上幾個元素的檢查之外，還要對控制系統(tǒng)的分系統(tǒng)進行逐一檢查?？刂葡到y(tǒng)的分系統(tǒng)主要由冷卻系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成，在對以上系統(tǒng)進行檢查后，還應針對線路的閉合狀態(tài)以及系統(tǒng)的狀態(tài)進行全面檢查，以偏航系統(tǒng)為例，雖然當前偏航系統(tǒng)中的驅動齒輪箱質量已得到大幅度優(yōu)化，但仍然會有少部分金屬齒輪在運行過程中出現(xiàn)碰撞，導致齒冠在長時間的磕碰中被磨成圓角，難以完成徹底耦合，當設備出現(xiàn)異常震蕩時，則會產(chǎn)生掉檔的現(xiàn)象，使設備出現(xiàn)故障。因此在維修時要對齒輪的質量進行分析，盡可能的提升齒輪的抗磨能力。此外，當對系統(tǒng)進行傳感器的更換時，要注意電流在傳感器中的狀態(tài)觀察是否能夠順利運行，新的傳感器在選擇時也要對分壓電阻進行分析，保證分壓電阻的整體質量。

風電系統(tǒng)的控制指令主要是利用信號傳播，利用電流接觸器實現(xiàn)線路連接以及關閉的控制，以此達到管理設備運行電源的目的，因此接觸器能否正常使用也是風電設備是否會出現(xiàn)故障的原因之一，若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)接觸器出現(xiàn)觸頭熔化粘連的現(xiàn)象，則要及時進行接觸器更換，防止接觸失效，在設備出現(xiàn)安全故障時難以自動斷電的情況出現(xiàn)。此外，反饋功能回路是對其他設備進行運行監(jiān)視的重要回路，通過對電流狀態(tài)的監(jiān)視幫助控制系統(tǒng)判斷設備狀態(tài)，會對設備的漏電等情況第一時間進行檢測，保障設備以及工作人員的安全。在檢修之后，也要及時做好絕緣操作，并在處理完畢以后進行上電檢測，觀察是否出現(xiàn)短路以及漏電情況，防治對硬件設備造成嚴重損壞。

在進行維修時，還要根據(jù)設備圖紙進行參數(shù)比對，檢查電流回路中是否出現(xiàn)異常，例如終端跳閘等，若出現(xiàn)設備過熱則要進行零件更換，防止出現(xiàn)線路脫線情況。若檢修過程中并沒有發(fā)現(xiàn)嚴重的故障現(xiàn)象，則要對控制系統(tǒng)進行信號檢查，很有可能是由于信號接收終端出現(xiàn)不穩(wěn)定，系統(tǒng)難以對信號進行分析處理而產(chǎn)生的故障?？傊瑢τ陲L力發(fā)電機組電氣與控制系統(tǒng)快速檢修來講，不僅要對故障點進行檢查還要對相關系統(tǒng)進行全面檢查，降低問題故障出現(xiàn)的次數(shù)，要嚴格履行上述檢修步驟，加強對日常維修的故障分析以及經(jīng)驗總結，加深檢修人員的故障處理經(jīng)驗，進一步降低檢修時間[2]。

結論：綜上所述，伴隨著風力發(fā)電的不斷進步與完善，在面對設備以及控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時也要提升快速檢修的能力水平，要不斷加強對于細節(jié)的了解與掌握，對故障進行詳細的數(shù)據(jù)分析，不斷在工作中積累快速檢修經(jīng)驗，提升檢修速度以及效率，為推動風力發(fā)電系統(tǒng)的正常運行以及可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

參考文獻：

[1]趙艷梅.基于變速恒頻風力發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)的分析[J].內燃機與配件，2018（11）：103-104.

[2]吳永強.風力發(fā)電機組電氣與控制系統(tǒng)快速檢修思路探索[J].科技視界，2015（25）：259+283.