顾军民

摘 要：随着科学技术的发展，风力发电机已经成为了电力能源的主要来源生产的方式之一，为了满足人们日益增长的电力资源的需求，需要对现有的风力发电机组进行更新与优化，提升其在运行时的稳定性与可靠性，尽可能的减少相关影响因素。在对电机组进行电气控制时，需要依据风力发电的原理，对相关的各方面进行有效、综合性的研究，进而对整个电力发电机组的运行过程进行有效的控制，减少相关问题的产生。

关键词：风力发电；机组；电气控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.144

0 引言

对风力发电机组的电气控制系统进行相关的分析与探究，能够有效的增加机组在运行过程中的稳定程度、较少不安全的事情发生。进而满足人们对于电力的需求，增加发电效率。据此，需要结合风力发电机组的运行原理来对相关电气机组及电气控制系统的总体框架进行有效的研究，以此来有效的提升对机组运行进行控制的效率。电机组的电气控制结构进行不断的完善。同时还需要对之前的相关经验进行总结，进而能够针对不同的问题采取有效的解决存世进行改善与优化。

1 风力发电机组电气控制系统的结构

风力发电机组的电气控制系统中主要包括了主控制器、电量的采集系统、无功补偿系统、软并网胸膛、偏航与自动解缆系统等等，同时还设置了多种输出、输入的信号与开关量接口等等。风电机组电气控制系统只有利用风速信号才能促使其进行自动化的启动，同时还要根据其在实际生产过程中的具体情况，遵循相关设备的功率等相关的参数，对风电机组的转速及功率进行自动化的控制与调整。想要提升风电机组的运行效果，就需要按照整个风电机组的功率来自动化的设置相关的补偿电容。一旦在生产过程中发生发电机脱网的现象，电气控制系统就能够使自动化的对其采取相关的处理措施，进而使其能够具备较高的安全性，以及来有效的减小外界对发电机的干扰状况，最终提升风电机组在运行时的稳定性。除此之外，电气控制系统在风电机组中的正常应用，是通过对电网、风力的状况及机组运行的中状态数据进行检测与对比分析而得来的运行的状况及相关产生的问题，并针对这些问题而产生的有针对性的解决手段。同时还可以根据相应的数据及结果，制作成相关的表格或者是图像，以此来对风力机组在运行过程中的指标进行有效的分析，对相关的方案进行优化与调整。

2 发电机组电气控制系统控制器的设计

2.1 控制器设计

在进行风力发电机组的电气控制时，就是对其的运行过程进行监督与管理。通过分析风电机组在运行过程中的相关数据的变化情况，进一步的采取相应的措施来促使风电机组处于良好的运行状态之中。同时在对风电机组的控制过程中需要借助中心控制器来完成相关的控制，进而有效的提升电气机组在运行过程中的安全性与可靠性。因而在设计中心控制器时，需要从软件与硬件这两个方面来进行讨论与设计。其中硬件方面主要就是对电路的设计、传感器及接口电路的设计。同时还需要对风电机组的运行进行控制与检测，并向控制中心提供相关数据及参数。而软件系统中主要包含的是对风力发电机组运行的控制、信号的检测等方面。

2.2 系统设计

2.2.1 硬件系统

在设计风电机组电气控制系统的中心控制器时，可以通过采用单片机或者是PLC这两种方式来完成。同时，这两种方式在实际的应用中会存在一定的差异。例如，在使用单片机进行设计时，由于其相关的操作指令较多，在进行软件编成的时候具有较高的灵活性，其在运行时的精确度以及及时性都比较高。同时这种方式在运行时所需哟消耗的能量较少，有着较高的性价比。但是这种方式在实际的运行过程中容易受到外界环境因素的干扰，且不适应于野外或者是有较高电磁干扰的环境中。而PLC技术则具有较高的系统通用性，不仅能够有效的抵挡强辐射，同时还可以完成设备所提出的顺序控制、开关量的输入等的应用要求。但是这项技术在进行数据的收集及处理中存在着不全面的特点，进而导致其控制运行的效果较差。而就风力发电机组来说，其在运行的环境中有一定的特殊性，同时也没有相关的管理人员进行实地的管理。因此就需要电气控制系统用于较高程度的运行稳定性。据此，在进行硬件的设计时，需要针对所产生问题的原因进行及时、准确的了解，并且依据风电机组控制的特点来对相关的数据进行准确的分析，进而满足不同的要求。

2.2.2 软件系统

对电气控制中心控制器的软件系统在进行设计与规划时，需要依据相关的硬件设备设计与之相配套的软件，进而达到相关的控制要求。其中，可以选择应用模块化结构的形式来对相关的控制系统的程序进行编写。如主程序、事件处理子程序、定时中断程序等。主程序的编写需要完成整个风电机组得以正常运行及控制，同时对出现的故障能够自行的处理与修复等。而事件处理子程序则包含了正常停机子程序、偏航子程序、紧急停机子程序等等多种程度的控制。

3 结语

在进行风力发电机组的电气控制设计时，需要认识到电气控制在整个发电程序生产中的重要性。并依据系统的设计要求来进行有效的设计，进而满足日常在生产中的相关要求。与此同时，还需要从硬件与软件这两个方面来对其进行相关有效的研究与分析，对技术要点进行控制，以此来提升风电发电机中电气控制系统的运行效果，尽量的降低风电发电机组发生故障的频率。

参考文献：

[1]叶飞.基于数据驱动的风力发电机组系统辨识研究[D].浙江大学，2014.

[2]常春永.风力发电机组电气控制系统检修探讨[J].中国高新技术企业，2016（03）.

[3]刘军.风力发电机组控制策略优化与实验平台研究[D].重庆大学，2011.