陳恒

摘 要：隨著我國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷的發(fā)展，風(fēng)電在電網(wǎng)中滲透率逐漸增加已經(jīng)成為了一種發(fā)展趨勢，風(fēng)電機組運行穩(wěn)定性也備受人們的關(guān)注，發(fā)電網(wǎng)絡(luò)對風(fēng)電機組的適應(yīng)能力提出了更高的要求。所以，為了提高風(fēng)電機組電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就需要從風(fēng)電機組的角度來研究影響機組穩(wěn)定性的因素，并對其加以改進。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電機組；運行穩(wěn)定性；動態(tài)性分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.154

在風(fēng)電場的運行過程中，影響其運行穩(wěn)定性的外在因素有很多，比如說，維修調(diào)試工作是否專業(yè)、回路保護的是否可靠以及風(fēng)電機組是否安全等都會影響風(fēng)電機組運行的穩(wěn)定性，其中風(fēng)電機組的安全對其穩(wěn)定性的影響最大，本文針對對風(fēng)電機組安全運行的機械、電氣、環(huán)境控制等影響因素進行動態(tài)性的分析，并提出有效的解決策略。

1 風(fēng)電機組運行的現(xiàn)狀及問題

風(fēng)電機組是我國重要的新能源之一，近幾年來，為了響應(yīng)國家環(huán)境保護的號召，我國的風(fēng)電市場的發(fā)展連續(xù)大幅度增長，而且對風(fēng)電有著更高的要求，近期的發(fā)展已經(jīng)從數(shù)量轉(zhuǎn)變成了質(zhì)量，目前，國家對于風(fēng)電機組并沒有統(tǒng)一的規(guī)范標準和建設(shè)，所以，在不同的風(fēng)電制造企業(yè)，對風(fēng)電機組的要求和標準都有所不同，特別是在風(fēng)電機組運行和操作過程中，有的操作人員不夠?qū)I(yè)、經(jīng)驗不豐富，而且管理制度不太完善，因此，在風(fēng)電機組運作時，其穩(wěn)定性和安全性難以保證，每年都會有此類的安全事故發(fā)生，后果不堪設(shè)想。

2 影響風(fēng)電機組運行穩(wěn)定性的因素

2.1 聯(lián)接螺栓力矩的保證

在風(fēng)電機組運行過程中，螺栓的聯(lián)接起著非常重要的作用，所以，螺栓必須要有高標準的質(zhì)量和安全系數(shù)分析，從而避免螺栓突然變形、斷裂而引起的突發(fā)情況，然后，在風(fēng)電機組安裝完畢之后，要對螺栓力矩值進行分析和檢驗，使其相關(guān)的數(shù)據(jù)達到安全系數(shù)的標準。當風(fēng)電機組使用一段時間后，要及時的對它們進行檢修，在檢修的過程中，主要用液壓扳手對其進行檢驗，而且液壓扳手不能超過3個百分點的數(shù)據(jù)誤差，假如螺母的旋轉(zhuǎn)角度與擰緊時的夾角超過了20度之后，就要對其進行全面的檢查，假如夾角超過了50度之后，就要及時的更換螺母，避免螺母的損壞而破壞風(fēng)電機組運行的穩(wěn)定性。

2.2 良好的絕緣性能

風(fēng)電機組在運行過程中，其運行的穩(wěn)定性受風(fēng)電設(shè)備絕緣性能的影響很大，如果線路與線路之間的絕緣性能出現(xiàn)問題，就會很容易被擊穿，如果風(fēng)電機長時間在這種環(huán)境下運行，熱擊穿以及電化學(xué)擊穿的問題很有可能會發(fā)生，不利于風(fēng)電機組的安全，如果絕緣性能不好，絕緣工作不到位，當最大的電壓值比臨界值要高時，發(fā)電機組就會損壞，很有可能會造成嚴重的火災(zāi)。所以，在選用風(fēng)電機組時，要對它的各方面系數(shù)進行分析和測評，特別是對絕緣性能的分析要十分謹慎，選擇優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，才能保證其運作過程中的安全。

2.3 良好的環(huán)控裝置

環(huán)控裝置主要是在機組運作過程中起調(diào)節(jié)作用的裝置，包括了變流器和發(fā)電機散熱系統(tǒng)、 齒輪油冷卻系統(tǒng)、以及雙饋型機組等系統(tǒng)，良好的環(huán)控裝置，可以使得風(fēng)電機組運行更加穩(wěn)定、安全可靠。在一般的風(fēng)電機組中，設(shè)計的溫度在25～45℃之間就可以了，但是，在極其惡劣的環(huán)境中，還需要增加一些相關(guān)的設(shè)備，適當?shù)恼{(diào)整控制的設(shè)備，為風(fēng)電機組的運行提供一個安全、穩(wěn)定的環(huán)境。

2.4 機械部件的防腐處理

風(fēng)電機組設(shè)備一般都是在比較惡劣的環(huán)境中使用，有的時候會受到高溫、冷凍、風(fēng)沙等自然環(huán)境的影響，所以制作風(fēng)電機組的材料必須是耐腐蝕性比較強的材料，在設(shè)計的過程中，要提高風(fēng)電機的防腐標準，一些重要的部位比如說塔架、葉輪等應(yīng)該使用防腐等級比較高的C5_M材料，機艙、電機、螺栓等零部件也要進行比較嚴密的防腐處理。只有這樣，才能使得風(fēng)力電機組能夠在任何環(huán)境中保持安全的運行狀態(tài)。

3 風(fēng)電機組運行的穩(wěn)定性分析以及相關(guān)的結(jié)論

3.1 靜態(tài)性穩(wěn)定性分析

在風(fēng)電機的運行過程中，增加風(fēng)電機組的無功出力，可以有效的提高線路輸送功率的水平，改變風(fēng)電機的轉(zhuǎn)速時，恒電壓控制與恒功率因數(shù)控相比，恒速功率可以提高50W電線路傳輸功率極限。如果有載調(diào)壓變壓器，并對其進行分接頭式的調(diào)節(jié)，可以提高負荷側(cè)節(jié)點的電壓，但是，很有可能會由于整個運作系統(tǒng)的無功功率不足，這樣會使得其他節(jié)點的電壓會有所下降。為了提高系統(tǒng)的無功功率水平，確保風(fēng)電機組運行的穩(wěn)定性，風(fēng)電機組應(yīng)該采用恒電壓比恒功率因數(shù)控，才能很好的解決上述的問題。

3.2 動態(tài)性穩(wěn)定性分析

恒電壓控制以及恒功率因數(shù)控制兩種都是風(fēng)電機組控制的方式，當電壓恒定時，風(fēng)電機組的電導(dǎo)和電納隨功率因數(shù)的變化而變化；當風(fēng)電機的功率不變時，風(fēng)電機組的電導(dǎo)和電納會隨著端電壓的變化而變化。比如說，變速恒頻風(fēng)電機組通過變頻器與電網(wǎng)相連，電力電子元件對過電流非常敏感，當電網(wǎng)故障時，變頻器的控制器會立即發(fā)現(xiàn)，為了保護變頻器，變速風(fēng)機會與電網(wǎng)分裂，從而引起大范圍的電壓降落，甚至?xí)绊懙秸麄€系繞。所以，風(fēng)電機組中的電壓，需要具有在并網(wǎng)點中的電壓，當改機器組運行時，到達20%預(yù)定電壓能夠保持并網(wǎng)運行625ms的低電壓穿能力，可以很好的保證風(fēng)電機組運行的穩(wěn)定性。通過對風(fēng)電機組動態(tài)性電壓穩(wěn)定性進行分析和研究，可以知道，風(fēng)電機組可以提高系統(tǒng)的極限切除時間；恒電壓控制與恒功率控制相比，有利于暫態(tài)后電壓的快速恢復(fù)，確保風(fēng)電機組的穩(wěn)定與安全。

總而言之，在風(fēng)電機組運行的過程中，風(fēng)電機組的整體性和穩(wěn)定性起著非常重要的作用，不容忽視，要想保證風(fēng)電機組運行過程中的安全，就必須要對風(fēng)電機組的質(zhì)量進行管理，確保風(fēng)電機組的穩(wěn)定性。這就需要各方面的共同努力，作為風(fēng)電機組制造行業(yè)，要有統(tǒng)一的制造標準和體系建設(shè)，確保設(shè)備的穩(wěn)定性，制造出質(zhì)量上乘的風(fēng)電機組，國家也應(yīng)該在運行管理、規(guī)劃建設(shè)、并網(wǎng)監(jiān)測等相關(guān)的方面制定出各種安全的標準，才能夠使得風(fēng)電行業(yè)有著更為安全穩(wěn)定的發(fā)展。

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