孫薔

摘要：風能作為一種可再生資源，具有保護環(huán)境、無污染的特性，因此在我國的經(jīng)濟發(fā)展過程中，風力發(fā)展經(jīng)濟得到了較為廣泛的應用和推廣，并且利用風能發(fā)電已經(jīng)成為風能利用的主要形式，在此過程中，應該促進風電朝著自動化方向發(fā)展。本文將先介紹風力發(fā)電事故發(fā)生的原因，再說明對自動化的新要求。

關鍵詞：風電;自動化技術;新需求

一、風電事故發(fā)生的原因及措施

近幾年隨著風力發(fā)電的興起和發(fā)展，在操作過程中出現(xiàn)了一些風電事故，針對這些問題和事故，需要人員引起重視，認真分析問題發(fā)生的原因，究其原因，主要有風電機組故障和脫網(wǎng)故障兩部分構成，因為現(xiàn)階段在我國，國內(nèi)多家整機廠家都缺少核心技術，缺少一些關鍵的零部件，以往使用的風電機組部分已經(jīng)不能承受低電壓穿越，從技術上看，解決該問題的措施就是增強風電機組的電網(wǎng)適應性，增強風電場的接入能力，這樣可以大大減少風電機組脫網(wǎng)事故的發(fā)生概率，除了風電技術，還要提高風電機組的電網(wǎng)適應性，使電網(wǎng)機組能夠穿越低電壓，并且在滿足電網(wǎng)公司規(guī)定的電壓范圍之內(nèi)，當電網(wǎng)電壓在一定范圍波動時，風電機組需要保持連續(xù)不脫網(wǎng)，根據(jù)電網(wǎng)電壓跌落的數(shù)值發(fā)出無功功率，并且支撐電網(wǎng)電壓，當電網(wǎng)電壓的數(shù)值恢復時，機組也需要快速恢復發(fā)電;對于人為操作失誤導致的問題，需要增強風電機組人員的能力，措施是在風電機場安裝功率系統(tǒng)和動態(tài)無功補償設備，或者修改一些固定數(shù)值，同時如果將風電場運行的信息納入到省人事網(wǎng)的系統(tǒng)，就可以減少風電機組脫網(wǎng)事故的發(fā)生，提高風力電場電網(wǎng)的適應能力。

二、風電對自動化技術的新要求

風能的隨機性較大，受季節(jié)的變化影響也較大，尤其是容易受到風力大小和風速、風向的變化影響，因為風力和風向總是不固定的，因此，風力發(fā)電機在運行和操作過程中對于一些故障和問題的檢測和保護需要做到自動化控制，除此之外，風力發(fā)電機的啟動和運作、停止都要對電網(wǎng)進行切入和切出，控制風能的輸入功率和輸出功率，風輪機的變化具有一定穩(wěn)定性，穩(wěn)定性的實現(xiàn)要求獲得自動化，這樣才能進行風力發(fā)電。因此，在風能發(fā)電中建立發(fā)電制動控制系統(tǒng)是十分重要的。

（一）對風力發(fā)電機組的運行進行自動化控制

風力發(fā)電機組在正常的運行過程中，掌握自動控制系統(tǒng)能夠清楚識別風電機組的正常運行狀況，并且檢測機組是否存在問題，并將問題記錄下來，一旦發(fā)現(xiàn)風力發(fā)電機組存在問題，需要及時采取保護措施，保證風力發(fā)電機組能夠正常運行，同時，通過記錄自動控制系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)，要及時反映出風力發(fā)電機的各項指標參數(shù)。從而實現(xiàn)風力發(fā)電機組的正常運行。

（二）限速和停機的自動化控制

人員要合理應用自動化控制系統(tǒng)，在風力發(fā)電組運行的過程中根據(jù)實際情況限制速度和進行剎車控制，比如說在風輪機轉(zhuǎn)速達到最高時，風力發(fā)電機能夠自動脫離，與電網(wǎng)分開成為獨立的系統(tǒng)，此時風槳就會自動打開，實行剎車功能，槳葉就會在液壓制系統(tǒng)運行中停止運轉(zhuǎn)，最終幫助實現(xiàn)限速和剎車停機。所以，風力發(fā)電機組實現(xiàn)自動化控制，能夠有效控制限速和剎車停機。

（三）偏航和解攬的自動化控制

風力發(fā)電組在運行過程中，通過應用一些自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)偏航和解攬的自動化控制，因為風向是隨時變化的，所以具有不確定因素，如果人員采取連續(xù)跟蹤風向的辦法，就有可能使電纜繞住，因此，通過應用自動化控制系統(tǒng)可以發(fā)揮解攬功能，使電纜不被纏繞，這樣當電纜纏繞達到限制值時，自動控制系統(tǒng)就能通過控制偏航系統(tǒng)及時解攬。所以，風力電機組實現(xiàn)自動化，能夠?qū)崿F(xiàn)偏航和解攬的自動化控制功能。

（四）實現(xiàn)通信的自動化控制

工作人員需要通過應用風力發(fā)電進行自動化控制，這樣可以及時獲取風力發(fā)電機組的故障信息，還能通過網(wǎng)絡信息技術獲取風力發(fā)電機組的運行情況，準確了解風速和風向變化，發(fā)電量以及功率等問題，對風力發(fā)電進行一個遠程操控和判斷，因此，運用風力發(fā)電自動控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對通信設備的自動控制，使工作人員及時了解風力發(fā)電運行情況，促進電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

（五）控制系統(tǒng)和變流器的自動化控制

從發(fā)電機組的技術角度出發(fā)，中國的風電市場面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)主要是來自于整個行業(yè)中缺少最為核心的技術，比如知識產(chǎn)權，當風力發(fā)電機組遇到強烈的臺風、雷電時，就會被惡劣的天氣所影響，風力發(fā)電機組又處于外部環(huán)境中，所以容易受到復雜多變的運行工況影響，那么如何提高風電機組的利用效率，延長風電機組的運行時長，提高風電能的轉(zhuǎn)換率，設計出更適合我國外部氣候條件和自然環(huán)境的風力發(fā)電機和相應的配套設備，我們將以控制系統(tǒng)和變流器為例，思考風電機組市場對自動化技術提出的新要求?？刂葡到y(tǒng)中包括控制二系統(tǒng)，該項系統(tǒng)在我國南北方有著不同特點和顯著差異，即使在同一地方，由于受到天氣的影響，也會出現(xiàn)差異，為了使風電機組在不同的地理位置和季節(jié)實現(xiàn)功率的最優(yōu)化運行，需要根據(jù)風向、風速和風力大小調(diào)整功率和參數(shù)，實現(xiàn)風電的最優(yōu)化運行，自動跟蹤風電機組的優(yōu)化運行曲線，增加一些發(fā)電量，再比如，當出現(xiàn)一些強對流天氣和大風天氣時，就會影響風力電組的穩(wěn)定運行，影響風電組的風槳變化距離和風槳的震蕩運行，需要風電機組人員針對大風天氣采取相應措施，對大風功率進行穩(wěn)定控制;對于變流器，我國許多風電場都位于電網(wǎng)的末端，在末端，容易發(fā)生電網(wǎng)電壓脫落的現(xiàn)象，電網(wǎng)電壓不平衡導致的故障時有發(fā)生，一旦風電機組頻繁脫落，將會對電力電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成傷害，帶來威脅，這就要求變流器具備低電壓和高電壓的穿越能力，和對不平衡電壓的抑制能力。

為了促進我國風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要建立一個風力發(fā)電管理的信息系統(tǒng)，并符合我國風力發(fā)電的發(fā)展要求，通過風力發(fā)電信息系統(tǒng)的建立，要對具體信息進行系統(tǒng)化管理，幫助人員積累風力發(fā)電的相關數(shù)據(jù)，提高工作的效率。通過該系統(tǒng)，工作人員可以運用文字和圖像對風力發(fā)電進行系統(tǒng)說明，這能夠為風力發(fā)電企業(yè)提供寶貴的決策依據(jù)。

三、結束語

總之，風電在我國有著廣闊的發(fā)展前景，人員需要根據(jù)當前時代的變化，及時調(diào)整風電技術，使其滿足時代的發(fā)展，針對出現(xiàn)的自動化技術，風電對其出現(xiàn)了新的需求，對于風電技術的每一個系統(tǒng)，都要認真考慮，實現(xiàn)自動化控制。

參考文獻：

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