风力发电机组电气控制系统检修分析

河南三门峡472000）（三门峡职业技术学院，

结合当前我国电力能源摘要：众所周知，电力能源是保障我国社会有序运转的基础因素，

应用情况来看，多数情况下都是以火力发电的形式进行供电，但是近年来，我国环境问题逐渐突

风力发电身为新能源发电的重要组成内容，电力的出，在此形势下，新能源技术的应用势在必行。

企业想要促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，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。文章主要内容研究了风

力发电机组电控系统的构成框架以及检修策略，希望能为我国风力发电机组电气控制系统的正常运行提供保障。

电气控制；系统检修；绿色能源关键词：风力发电；近年来，在世界范围内能源消耗现象日益严

重，各国环境问题日益突出，在此情况下，我国在发

将绿色能源展过程中，大力倡导可持续发展战略，

作为能源发展的重点。结合风力发电技术的应用情

并且有大况来看，近年来该项技术水平不断提高，

规模发展潜力，是一种能够提供大量电能的可再生

此项技术可能会成为能源技术，从长远角度来看，

我国发展过程中重要的代替能源。但是目前我国风力发电事业还处于起步阶段。

安全链的各安全事故。从机组的运行逻辑上来看，

个环节逻辑是与的关系，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

振动、超速、偏航扭缆、组当中的紧急停机按钮、PLC

主机等设备进行监控[2]。

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

不能够对风电机组进行系统性痛医头、脚痛医脚，

的检查。对于刚上岗的检修人员来说，对于风电机组电气设备的认知也不够全面，不能形成系统性、连贯性的认识，在加上在机组故障报警系统中，往

当故障总数一次往不能对故障先后顺序进行判别，

性出现5~10条之后，这无疑加大了机组电气设备检修实践难度。

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

控制系统能够对风电机组的电机组的大脑与神经，

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

将组运行过程中，通信模块会按照某种通讯协议，

使得电气设备能够主机传送的信息命令进行传输，在要求下有效运行[1]。

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

因此在运行过程中，只要回路当路进行连接而成，

中的一个节点发生问题，那么安全链中便会发出紧使得风电机组尽快停机，避免发生急停止的指令，

作者简介：张倩（1984-），女，陕西潼关人，大学本科，讲师，主

要研究方向：电力系统及其自动化等。

2风力发电机组电气控制系统的运行现状

在风电机组运行过程中，首先需要进行整体规

使得体系在一定界划，结合管制体系的实际内容，

那定时间内，减少或者不产生障碍。一旦产生障碍，

么一定要在短时间内，对风电机组系统进行修复。风力发电系统中的控制功能包含有电气负载的连

纽缆、温度参数等，在运行接、风轮限速、

对管制机过程中主要通过主动样式或者被动样式，

使得风电机组控制体现能够在组的运转进行管制，

一定界定范畴当中进行运转，保证各参数数值都在规定的范畴当中。

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2019年第12期第46卷第12期Vol.46No.12TIMESAGRICULTURALMACHINERY时代农机2019年12月Dec.2019检修人员在对风力发电机组控制、安全系统进行维护时，维护原则是无效-维护，指代的是在对系统进行管制无效后，或者因为外在因素、内在因素导致机组不能够正常运转时，该体系中的安全维护装备动作能够使得风力发电机组随时处于平安形态当中。一旦风力发电机组在运行过程中出现电机过载故障、超速、脱网等现象，工作人员要及时维护[3]。在此过程中涉及到了多个层级的平安链，

在管制过程中，还需要严格按照一定的逻辑流程进行。此外，该检修体系还应该配备有专业的避雷装置，对风电机组中的管制电子回路、主电等进行避雷维护。

在风力发电机组运行过程中，主要分为运转、暂停、关停以及火速关停四类，其运行形态各有不同，可能为暂停状态，也有可能出现停机状态以及急停状态，具体运行状态图如图1所示。在对风力发电机组的运行状态进行改变时，要严格按照流程逐层改变，切记不要越层而上，这不仅是风力发电机组的重要控制策略，也是确保风力发电机组得以正常运行的保障[4]。如果需要将风力发电机组的工作状态不断向高层次转化，那么就需要一级一级往上进行，在逐渐提供风力发电机组运行的过程中，要确保风力发电机组中的障碍能够被全面检测出来，一旦发现异常现象，分离发电机组在短时间内便会进入到火速关停或者关停的状态当中。

图1风力发电机组运行形态转化图

风力发电机组在运行过程中主要包含有两种

境况，风速有可能在机组规定以上也有可能在机组规定以下。

如果风速在风力发电机组规定以下，

那么风力发电机组会经过扭矩，对机组中的叶尖速比进行优质管制，以便能够实现大功率的导出。如果风速在规定之上，那么风力发电机组管制将会在一定程度内保持稳定功率，经过变距管制转速确保机组得以平稳运转。

3

风力发电机组电力控制系统检修要点

3.1

在PLC风力检发查

电机组运行过程中，

实际控制系统的核心部分便是PLC，基于此，工作人员在对风电发

电机组电力控制系统进行检修时，

首先需要对系统中的PLC进行全面、系统的检查。查看PLC的操作界面以及实际工作情况，

查看系统运行过程中是否存PLC在有死机状况。当完成检查正3.2

常的所有现象，是显示进行检查，

查看工作其外后壳，是还否需出要现对

不当通检讯否存在发热状况[5]。

修人检查

员将控制系统中的PLC检查完毕之

后，需要再次开展检查工作，

检查对象对风力发电机组控制系统中的通讯系统。如果控制系统在运行

过程中存在故障，那么当风力发电机组运行时，

其中诸多设备状况是没有办法全面检测到的。在检查

通讯模块时，

包含有组块之间的接线、模块运行时的3.3

电源情况以及通讯在安信息的输入是否正确等等。对全风链力检查

发电机组控制系统中的通讯功能检

查完毕之后，

需要对系统中的安全链回路进行全面检查。在检修过程中，要始终遵循风电组的设计原理，全面检测安全链回路的运行情况与控制情况，确保风力发电机组能够正常运行。对回路中的所有

安全节点进行全面排查，

以便能够逐一发现安全链回路中的问题，对故障信息进行全面排查，

进行维修。一般情况下，

安全链回路发生故障问题都是由信号干扰导致的，这就需要检修人员对安全链故障

进行逐一排查。当所有故障排除之后，

才能够确保风3.4

力发电机组当各安全、可靠的运行。完分成系上统述设备的检排查工作查后，风力发电机组控制系

统中的主体设备便全部完整故障排查工作，

随后要对风力发电机组控制系统中的各个分系统全面排

查。在风力机组的分系统的当中，

包含有液压系统、变桨系统、制冷系统、偏航系统等等，在实际排查工作中，一定要结合系统设计图纸对分系统进行故障

排查。有关电力回路检查的主要内容为动力回路检查、控制回路检查。

在风力发电机组中，控制回路的主要作用为控

制、检测以及信息反馈，

通过传感器对回路进行检测，在此过程中，传感器会传递电压、

电流、温度、电2019年第12期61

第46卷第12期Vol.46No.12TIMESAGRICULTURALMACHINERY时代农机2019年12月Dec.2019功率、压力等相关信息，通过对这些信息进行诊断，

控制判断控制回路的实际运行状况。一般情况下，

回路当中的传感器电压较低，但是也存在有部分特殊状况。工作人员在检修过程中，一定要分清电流传感器与电压传感器中分压电阻的实际情况，如果需要更换传感器，那么也要对分压电阻进行更换，确保检测信息的准确性。

在实现控制功能的过程中，主要依靠风力发电系统中主设备PLC传递的信息进行检查，电气设备运行过程中的所有启动停止，都是需要通过弱电控制接触器的闭合、断开实现。在检查控制功能过程

电磁线圈的磁中，一定不要忽视了接触器的检查、

性检查等，这部分检查内容也是检修活动中极易忽略的一项内容。

在检查反馈功能回路时，工作人员需要对系统

接触器等中的漏电保护、辅助触点以及过流开展、

进行全面检查，以便能够全面诊断反馈功能回路中的漏电、过流情况。通常情况下，反馈功能回路中的相关信号都是针对PLC中的信息输入DI卡件构成回路，在检修过程中通过连接、断开的形式对设备实际运行情况进行判断。

工作人员在对电气设备开展故障检查工作时，第一步便是诊断设备故障问题进行全面判断，结合设备图纸设计寻找故障部位，如果没有故障部位，那么需要对系统中的过载现象、跳闸现象进行排除，全面检查控制界面的实际情况。将设备中的所有检测信息都要与正常工作信息进行对比，以此来

推断系统中可能发生故障的部位，对其进行全面检

那么还需查维修。如果检测到所有反馈信息正确，

要系统的对电气设备控制回路、电力回路中的部件进行检查，以便能够全面系统地对其中故障进行排除，确保电力系统正常运行。

4结语

综上所述，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

发电机组电气控义。在风力发电系统运行过程中，

制系统直接关乎着风力发电效率，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、通讯功能、安全链回路、

一旦发现其中存在有分系统设备等方面逐一检查，

异常现象，要在短时间内将其解决，确保风力发电

为人们群众输送源源不断的优质电机组正常运行，

源，推动社会不断进步。

参考文献

等.双馈风力发电机组PQ解耦［1］汪小青，赵艺婷，赵艳旭，控制系统研究[J].电气应用，2018(1):54-59.

许晓峰，顾欣然.双馈风力发电机系统控制策略［2］贾弘德，

研究[J].山东工业技术，2017(20):179.

［3］吴永强.风力发电机组电气与控制系统快速检修思路探

索[J].科技视界，2015(25):259.

［4］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.

［5］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.

（上接第59页）车钩托梁磨耗板，钩尾框列要求：

托板上焊装的磨耗板剩余厚度小于50%时更换。钩

两侧端部各施以尾框托板上的焊装磨耗板更换时，

30mm长的段焊。

4车钩缓冲装置组装

3缓冲器检修要求

质量保证期为6年，大修周期为9年。经外观检查状态良好可不分解；新造、大修后使用时间满9

或超过质量保证期有下年而未达到寿命管理年限，

列情况之一时须送指定厂家大修：自由高小于

严重变形，的、高度小于482mm572mm;箱体裂损，

或口部对应中心楔块安装部位最薄处厚度小于15mm。

钩体和钩腔内配件材质须匹配。组装时，钩舌、

车钩组装后，三态作用良好，开闭灵活。与上钩耳的

不大于10mm，间隙：大于时在钩舌与下钩耳间安装调整垫圈调整。钩舌销与钩耳孔的间隙不大于

须采用经探伤检查6mm。钩尾框与钩尾销组装时，

合格的材质为45号钢的新品四方头螺栓，安装弹

组装时各零部件摩簧垫圈和椎4mm开口销并卷边。

擦面按规定涂干性润滑脂。

参考文献

李原福.铁道车辆技术[M].北京：中国铁道出版［1］孙志才，

社，2010.

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