风力发电机组电气控制系统检修

发表时间:2020/8/20   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:李海涛
[导读] 摘要:风力发电身为绿色新能源发电的重要组成部分,电力的输出主要依靠风力发电机组电控系统,由此可见,风力发电机制电控系统的重要性,企业想要促使风力发电项目正常运行,就需要重视风力发电机组电控系统检修工作。
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        摘要:风力发电身为绿色新能源发电的重要组成部分,电力的输出主要依靠风力发电机组电控系统,由此可见,风力发电机制电控系统的重要性,企业想要促使风力发电项目正常运行,就需要重视风力发电机组电控系统检修工作。
        关键词:风力发电机组;电气控制系统;检修
        1风电机组电气与控制系统检修概述
        在风电机组运行过程中,可以说控制系统是风电机组的大脑与神经,控制系统能够对风电机组的运行情况进行全面感知与控制,促使风电机组能够正常运行。结合风电机组系统的实际运行情况来看,该系统主要由安全链模块、模拟输入模块AI以及PLC通讯模块、PLC主机等模块组成。在风电机组运行过程中,通信模块会按照某种通讯协议,将主机传送的信息命令进行传输,使得电气设备能够在要求下有效运行。保障机组得以安全运行的重要回路为风电机组安全链回路,此回路主要由多个节点进行串联回路进行连接而成,因此在运行过程中,只要回路当中的一个节点发生问题,那么安全链中便会发出紧急停止的指令,使得风电机组尽快停机,避免发生安全事故。从机组的运行逻辑上来看,在安全链运行过程中,只有安全链中的各个逻辑量为1,才能够允许风电机组正常运行。在安全链运行过程中,主要对风电机组当中的紧急停机按钮、振动、超速、偏航扭缆、PLC主机等设备进行监控。当风电机组在运行过程中出现故障报警之后,检修人员往往是对故障部位进行针对性的检修,头痛医头、脚痛医脚,不能够对风电机组进行系统性的检查。
        2风力发电机组
        对于较大规模的风力发电机组来说,控制、安全系统是通过做好系统中的平安规划来实现减少系统故障率以及保证系统安全运行的重要举措。如若在实际运行中出现故障,它能在第一时间内对故障进行定位检修。控制功能主要包含风轮限速、电气负载连接、电池电量、电功率范围、温度参数控制等等,通过主动控制以及被动控制的方式对管制机组的实际运行进行监控,进而保证系统能在允许范围内高效运行。实际维护的规则是无效-维护原则,指的是在实际管制无效或者内在障碍使得机组无法正常工作的情况下,系统中的安全维护装备可以采取有效措施使得发电机组仍旧处于能够正常运行的平安状况下。当系统中存在超速、电网负荷过大以及电机过载等情况时,系统会出现上述的安全维护状况。此外,该系统仍含有避雷装置,能够实现主电、管制电子回路中的避雷系统检修。风力发电机组的实际运行状况一般有正常运行、暂停、关停、火速关停四种情况。其运行中的最高级别是正常运行,最低级别是火速关停,如图1所示。
       
        针对实际工作情况的提升,不可以越层提升,而需要遵守逐级提升的原则,但是降级时可以越级降低。这一原则是为了保证风力发电组的实际安全运行。实际操作过程中如果需要提升层级,需要逐级提升,这是为了能够实时监控每一层级中的故障信息,若检测出问题则直接进行火速关停,进而维修,若没有检测出问题则实现系统的正常运行。发电管制存在两种情况,即风速高于实际规定以及低于实际规定。当风速高于实际规定,为保证其正常功率运行需要通过变距管制控制其正常工作;若处于低于实际规定情况,为了防止变距增大,需要通过扭矩,对其进行优质管制,实现提高功率的目的。
        3风电机组电气控制系统检修具体流程
        3.1PLC检验
        PLC是整个风电机组运行的管制中心,所以在进行检验时,应当首先对PLC进行检测,确定其是否能够正常运作,工作人员可以通过对操纵页面的检测来了解PLC具体的运作形态及内部软件版本漏洞,除此之外,还应当检验外围PLC形态是否处于正常状态,保证PLC外壳温度达到安全标准。
        3.2对通信部分的检测
        在保证PLC能够正常运行之后,要对设备的通信性能进行检测。在管理体系当中,如果通信发生了故障,会影响到整个风电机组的设备形态。例如,安全链的讯号不能够及时进行传送,无法进行检测。一般来说,通信板块检测内容为:电源供应板块是否出现纰漏、设备之间的接头和联线是否准确、通信地址是否明晰、光纤信号的强度等等。风力发电机机组电气控制中的通信部分是整个设备运作的关键环节,如果通信部分出现了问题,会直接影响到下一个环节的运作,从而导致整个设备陷入瘫痪状态。
        3.3安全链检测
        如果保证PLC能够正常运作,并且通讯性能也恢复正常,之后的操作是要保证安全链回路能够正常运行,假设安全链的回路在设备运作过程当中,没有闭合,机组的设置也会受到影响,将无法进行正常的运作。在对安全链板块进行检测时,首先应当检验其运作形态,如果内部软件运作正常,那么假使平安板块已经产生了损伤,在寻找替换新版块之后的全部检测都是没有效果的。在对软件硬件分别进行障碍检测之后,要根据电子回路的图样进行衔接管理,按照各回路之间连接的平安节点,查看其性能是否完善,能否维持设备的正常运行,如果再检查的过程当中发现了设备出现故障,要对发生故障的原因进行清楚的记录。因为有些设备障碍并不是出现了严重故障,只是平安之间信号传输不够及时。
        3.4对各个子体系设施进行检测
        风电机组内部是由各类子体系组成的,因此,在进行安全检测时,要对各类子体系进行逐一排查,要根据电路图的指示来进行回路检查。在具体检测电气回路时要分为两个回路,分别为管制和动能。管制回路主要具备3种性能,分别为测量、控制和反馈。具体以测量来举例,在具体工作中关键是要对各类的传感器进行检查,例如温度、压力、转速、方位等信号转换成特殊的电压符号,经过PLC的测定来控制设备的具体运作状态。动力回路主要是包括了单相、三相回路,在单押内部还可以分为两类,分别是230V、380V,无论是检测设备内部的接触器或者是线端,在维修过程当中都应当注意要断开电源,检验员在安全链通电之前要对设备内进行隔离,尽最大的努力防止通电之后出短路故障,避免对设备造成损耗。
        4结束语
        风力发电作为我国绿色能源的重要组成部分,对于改善我国环境有着十分重要的意义。在风力发电系统的运行过程中,发电机组电气控制系统是直接关乎着风力发电效率的,由此可见发电机组电力控制系统的重要性。检修人员在对该系统进行检修时,要分别从PLC、通讯部分、安全链、各个子体系设施等方面逐一检查,一旦发现其中存在有异常现象,要在短时间内将其解决,确保风力发电机组能够正常运行,为人们群众输送源源不断的优质电源,以此推动社会的不断进步。
        参考文献:
        [1]陈艳玲.基于PLC的风力发电机智能控制系统的设计与实现[J].电声技术,2019(6):57-60.
        [2]廖梦君,郭琦,罗超,等.直驱式风力发电机组并网友好控制技术研究[J].电力电子技术,2019(5):57-59.
        [3]汪小青,赵艺婷,赵艳旭,等.双馈风力发电机组PQ解耦控制系统研究[J].电气应用,2018(1):54-59.
        [4]张学健.风力发电机组电气控制系统检修的分析[J].电子测试,2019(09):110-111.
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