张典伟

摘要：风力发电与其他火力发电等形式相比，能够减轻对于环境的影响，但是也要对运行过程中出现的问题及时进行科学有效的检修，本文围绕风力发电机组电气与控制系统进行研究，针对其故障问题提出了具有针对性的快速检修方法，从而保证风力发电控制系统的有效使用，保障风电机组的顺利运行，避免不必要的经济成本。

关键词：风电机组;控制系统;快速检修

引言

由于经济社会的不断发展，对于环境的污染也进一步加剧，因此我国近几年大力推动风力发电的应用，利用对可再生能源的有效利用降低对环境的影响。为了保证风力发电机组电气与控制系统的正常使用，在出现问题后及时解决，对此项课题进行研究，具有十分重要的意义。

一、风电机组电气与控制系统相关概述以及现状

风电机组的控制系统会对整个设备的运行进行有效的控制，以此保证设备的正常使用以及运行状态。在组成要素上主要有以下几种：PIC主机、通讯模块、安全链、以及其他分系统设备。其中通讯模块的作用主要是利用通讯规定将主机所发出的相关指令与设备相关信息进行输送，使整个风电设备的运行符合标准。安全链模块主要是对设备正常运行提供条件与支持，通過对不同节点进行连接，保障节点工作的正常，当节点出现断开的情况时，会及时触发安全保护指令，停止设备的运行，以免出现安全隐患，是设备运行安全的保护机制。在逻辑算法中也有指令要求，只有当安全链不同节点的逻辑量为1时，才会保持风电设备的正常运行。从某种角度来讲，安全链对整个风电设备的运行进行了全方位的监督，还会对风电超速、震动、暂停按钮以及主机模块等进行有效监督。

风电机组设备以及控制系统细节较多，因此对于故障的检修具有较高的要求。当设备出现故障时，工作人员通常会针对性的将故障节点进行检修，这种检修方式虽然能够在短时间保障控制系统以及设备的正常运行，但是后续还会由于不同节点之间的关系问题出现经常性的故障，这不仅会对风电系统运行产生不利影响还会导致检修持续时间较长，造成不必要的经济支出。因此当控制系统出现故障时，应第一时间对整个系统以及其他要素进行全面的检查，这样才能够保证系统的运行稳定。此外，由于风电系统检修人员整体年龄较小，因此对于新员工以及经验不足的检修人员来讲，关于风电设备的整体认知匮乏，难以对系统以及控制节点进行全面性的认识，所以要在平时检修过程中及时对检修细节以及数据手段进行记录与分析，以便为日后出现问题提供解决经验，加快检修速度，提升检修效率。表1为风电设备状态等级对应评分，工作人员可以据此掌握维修进度[1]。

二、快速检修思路

（一）PLC检查

PLC模块是风力发电系统的重要组成部分，是对系统进行控制的关键，因此在故障出现时，首先需要对主板进行检查，并利用后台操作系统检查主板的系统等级，检查其运行状态是否正常，若出现故障则极易出现死机等情况，方便工作人员根据故障找寻原因，此外，还要对主板外观进行确认，观察是否出现发烫的情况。

（二）通讯检查

在主板检查之后，还要对通讯模块进行检查，通讯模块是一种运输信息以及指令的模块，因此若其出现了系统故障，则难以对相关设备以及系统状态进行传输，安全链也不能对信息进行判断处理。在具体检查中要对供电模块、线路状态以及通讯频率等进行检查，若频率或者接收信号出现问题也会导致系统故障。

（三）安全链检查

以上两点检查之后则是要对安全链进行检查，检查是否逻辑出现异常，并对回路状态进行观察，只有保证回路处于闭合状态才能够保持安全链的正常运行。其次要对安全链系统状态进行检查，若处于正常使用状态则要关注模块是否发生损坏，对于破损的模块要及时更换，防止日后出现安全事故。在系统以及软件程序正常的状态下，还要对安全链的线路进行检查，观察安全链各节点是否出现连接问题，导致安全链运行异常，在检测出故障时要对具体原因进行分析，以免在安装时因为对问题的解决不彻底，对日后产生影响。若是安全链的接收信号出现不稳定，而不是设备本身出现问题，只需要对接收进行加强处理即可。

（四）系统设备检查

要想减少检修时间，就要对设备进行前期规划，减少在设备运行过程中出现的阻碍元素，与此同时，在风电设备出现系统故障时要及时对系统进行修复。对于风电设备的控制系统来讲，其主要是利用系统指令将风轮速度以及温度参数等实施控制，在实际运行时通常与不同样式的风管进行配合工作，以此来保证系统参数以及数值在安全范围内。除了以上几个元素的检查之外，还要对控制系统的分系统进行逐一检查。控制系统的分系统主要由冷却系统、偏航系统、润滑系统等组成，在对以上系统进行检查后，还应针对线路的闭合状态以及系统的状态进行全面检查，以偏航系统为例，虽然当前偏航系统中的驱动齿轮箱质量已得到大幅度优化，但仍然会有少部分金属齿轮在运行过程中出现碰撞，导致齿冠在长时间的磕碰中被磨成圆角，难以完成彻底耦合，当设备出现异常震荡时，则会产生掉档的现象，使设备出现故障。因此在维修时要对齿轮的质量进行分析，尽可能的提升齿轮的抗磨能力。此外，当对系统进行传感器的更换时，要注意电流在传感器中的状态观察是否能够顺利运行，新的传感器在选择时也要对分压电阻进行分析，保证分压电阻的整体质量。

风电系统的控制指令主要是利用信号传播，利用电流接触器实现线路连接以及关闭的控制，以此达到管理设备运行电源的目的，因此接触器能否正常使用也是风电设备是否会出现故障的原因之一，若在检查过程中发现接触器出现触头熔化粘连的现象，则要及时进行接触器更换，防止接触失效，在设备出现安全故障时难以自动断电的情况出现。此外，反馈功能回路是对其他设备进行运行监视的重要回路，通过对电流状态的监视帮助控制系统判断设备状态，会对设备的漏电等情况第一时间进行检测，保障设备以及工作人员的安全。在检修之后，也要及时做好绝缘操作，并在处理完毕以后进行上电检测，观察是否出现短路以及漏电情况，防治对硬件设备造成严重损坏。

在进行维修时，还要根据设备图纸进行参数比对，检查电流回路中是否出现异常，例如终端跳闸等，若出现设备过热则要进行零件更换，防止出现线路脱线情况。若检修过程中并没有发现严重的故障现象，则要对控制系统进行信号检查，很有可能是由于信号接收终端出现不稳定，系统难以对信号进行分析处理而产生的故障。总之，对于风力发电机组电气与控制系统快速检修来讲，不仅要对故障点进行检查还要对相关系统进行全面检查，降低问题故障出现的次数，要严格履行上述检修步骤，加强对日常维修的故障分析以及经验总结，加深检修人员的故障处理经验，进一步降低检修时间[2]。

结论

综上所述，伴随着风力发电的不断进步与完善，在面对设备以及控制系统出现故障时也要提升快速检修的能力水平，要不断加强对于细节的了解与掌握，对故障进行详细的数据分析，不断在工作中积累快速检修经验，提升检修速度以及效率，为推动风力发电系统的正常运行以及可持续发展奠定基础。

参考文献：

[1]赵艳梅.基于变速恒频风力发电机组电气控制系统的分析[J].内燃机与配件，2018（11）：103-104.

[2]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+283.