【正文】 軟件設(shè)計人員的素質(zhì)的提高應(yīng)包括兩個方面：一方面是提高軟件設(shè)計人員的技術(shù)素質(zhì)，他們必須具備軟件設(shè)計人員技術(shù)知識，具備各種必須掌握的軟件設(shè)計知識；另一方面軟件設(shè)計人員必須具備良好的思想素質(zhì)，他們應(yīng)當(dāng)具有頑強的意志、進(jìn)取精神和嚴(yán)格、嚴(yán)肅、嚴(yán)密的工作作風(fēng)。首先進(jìn)行編譯、匯編，以便找出語法、語義方面的錯誤。選擇合適的程序設(shè)計語言，可以使編程簡單，少出現(xiàn)錯誤，易于查錯和調(diào)試。須知，一旦規(guī)范錯誤，則除了浪費人力、物力和時間外，還有可能造成更加嚴(yán)重的后果。，編制軟件設(shè)計的規(guī)范是極其重要的。實際控制系統(tǒng)中主要有，機(jī)組故障判別和自動處理軟件設(shè)計；控制系統(tǒng)編制軟件對機(jī)組所有狀態(tài)、參數(shù)的故障自動辨別和處理，使機(jī)組時刻處于安全狀態(tài)。，同時機(jī)組有可能直接遭雷擊，控制系統(tǒng)瞬間的感應(yīng)雷必須采取措施屏蔽，合理可靠的接地線或設(shè)計專用疏雷通道為系統(tǒng)主避雷保護(hù)。一般常將主機(jī)安置在環(huán)境較好的中心控制室中，只把終端、伺服機(jī)構(gòu)、測試部件或前端機(jī)（或稱下位機(jī)）安裝在工作現(xiàn)場。（八）認(rèn)真進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計對提高其抗干擾性能是十分重要的。為此，在設(shè)計印制電路板時，要注意濾除。因此，在多層電路板設(shè)計中，這種方法經(jīng)常采用。1. 引線阻抗印制電路板的印制線具有一定的電阻，當(dāng)信號是脈沖或頻率較高時，其電抗也將產(chǎn)生影響。很大。由于各電流都流過公共電阻，會產(chǎn)生耦合和干擾?？梢缘贸龅仉娮枭系母蓴_電壓絕大部分都加到了放大器的輸入端。使它既不能引入外來的干擾又保證自身不產(chǎn)生干擾。當(dāng)選擇的參數(shù)大時，可以濾除頻率低的干擾；反之，可以濾除頻率高的干擾。這種變壓器是近年來為抗干擾而專門研制的一種電源變壓器。2）利用一次平衡式繞制電源變壓器。系統(tǒng)電源電路會產(chǎn)生波紋，產(chǎn)生自激，在采用晶閘管時會產(chǎn)生脈沖干擾，開關(guān)電源也會產(chǎn)生脈沖干擾等等。直接雷擊的浪涌電壓甚至高達(dá)幾十萬伏。它是系統(tǒng)的主要干擾源。光纖傳輸容量大、速率高、抗干擾性能好，是理想的傳送方式，只是造價要高一些。4）雙端隔離：在一些簡單的情況下，可以采用單端隔離措施，例如，微機(jī)系統(tǒng)中的狀態(tài)顯示燈、繼電器的控制輸出和狀態(tài)輸入、控制臺面板上的開關(guān)、按鍵等等。2. 減少共模的影響在許多現(xiàn)場，共模干擾電壓有時高達(dá)上千伏。若采用單端接收信號，則串模和共模兩種干擾會全部進(jìn)入輸入部件。在使用模擬電路時，要特別注意消除放大器的自激。另一方面，從干擾的角度來說，按鍵通斷過程中會產(chǎn)生較大的干擾，必須消除。則信號源在這段惡劣環(huán)境中會耦合上比信號本身還大的干擾，使系統(tǒng)無法正常工作。也可以利用DTL電路來處理容性負(fù)載的輸出，它不會因為前沿慢變而產(chǎn)生振蕩。2. 數(shù)字電路設(shè)計在設(shè)計數(shù)字電路時，不管是電源電壓較低的TTL電路，還是可以采用較高電壓的CMOS電路，它們都有一定的抗干擾門限。而存儲器電路往往是一個很易產(chǎn)生干擾的部件。在有干擾時，采取措施，保證微機(jī)正常工作。這種措施有時是十分有效的。再就是采取各種措施，提高電子線路的抗干擾能力。，搭接長度為扁鋼寬度的2 倍，并由三個鄰邊施焊，為圓鋼直徑的六倍，并由兩面施焊。1）保護(hù)接地的作用：電器設(shè)備的絕緣一旦擊穿，可見其外殼對地電壓限制在安全電壓以內(nèi)，防止人身觸電事故。，對于定槳距失速異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采取軟切控制限制并網(wǎng)時對電網(wǎng)的電沖擊；對于同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，采取同步、同相、同壓并網(wǎng)控制，限制并網(wǎng)時的電流沖擊。當(dāng)大風(fēng)停機(jī)時，機(jī)組必須按照安全程序停機(jī)。3. 生產(chǎn)及使用過程在生產(chǎn)及使用過程中，對故障進(jìn)行詳細(xì)記錄，定期提出報告并進(jìn)行認(rèn)真的分析。進(jìn)而決定各部件、各元器件的可靠性及其必須采取的可靠性措施。尤其是在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，要全面安排和考慮有關(guān)安全性的問題。目的使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各不安全因素減到最小，達(dá)到最佳安全狀態(tài)生產(chǎn)。模塊采用458 通信方式把數(shù)據(jù)送給工控機(jī)，計算機(jī)把傳送來的頻率信號經(jīng)平均后轉(zhuǎn)換成風(fēng)速，由于頻率—風(fēng)速的轉(zhuǎn)換關(guān)系非線性，在轉(zhuǎn)換過程中采用了分段線性的方法進(jìn)行處理。對于頻率較高的信號采用前一種方法可以獲得較高精度，對于頻率較低的信號采用后一種方法可以節(jié)省系統(tǒng)資源，獲得較高精度。4. 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速范圍1030r / min。另一種風(fēng)向標(biāo)如圖97所示。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為主動對風(fēng)設(shè)計，當(dāng)風(fēng)向發(fā)生變化時，由偏航機(jī)構(gòu)根據(jù)風(fēng)向標(biāo)信號帶動機(jī)頭隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，對風(fēng)向的測量不要求具體位置。由PT100鉑電阻對溫度進(jìn)行采樣，采樣信號經(jīng)電路處理后形成05V 電壓。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)屬于低壓電流、電壓保護(hù)。3）電網(wǎng)頻率：一般在工頻附近，精度要求177。為了優(yōu)化功率曲線，在進(jìn)行功率控制的同時，通過轉(zhuǎn)子電流控制器對電機(jī)轉(zhuǎn)差進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)整風(fēng)輪轉(zhuǎn)速。變槳距風(fēng)輪的葉片在靜止時，節(jié)距角為90176。這種系統(tǒng)并網(wǎng)運行的特點：1. 風(fēng)力機(jī)起動后帶動發(fā)電機(jī)至接近同步轉(zhuǎn)速時，由循環(huán)變流器控制進(jìn)行電壓匹配、同步和相位控制，以便迅速地并入電網(wǎng)，并網(wǎng)時基本上無電流沖擊。（三）變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)運行變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一個重要優(yōu)點是可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在很大風(fēng)速范圍內(nèi)按最佳效率運行。但當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出功率超過其最大轉(zhuǎn)矩所對應(yīng)的功率時，其反轉(zhuǎn)矩減小，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)速迅速升高，在電網(wǎng)上引起飛車，這是十分危險的。0176。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到起動條件時風(fēng)力發(fā)電機(jī)組起動，感應(yīng)發(fā)電機(jī)被帶到同步轉(zhuǎn)速附近（ 一般為98%100%同步轉(zhuǎn)速）時合閘并網(wǎng)。合閘后由于有自整步作用，只要轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速就可以使發(fā)電機(jī)牽人同步，即使發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)保持頻率完全相同。（一）同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運行控制由于發(fā)電機(jī)有固定的旋轉(zhuǎn)方向，只要使發(fā)電機(jī)的輸出端與電網(wǎng)各項互相對應(yīng)即可滿足條件。所有這些完成后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開始自動運行。、偏航順時針傳感、偏航逆時針傳感、機(jī)艙振動、偏航電動機(jī)過載、旁路接觸器狀態(tài)、風(fēng)輪液壓壓力信號（風(fēng)輪轉(zhuǎn)速過高時出現(xiàn)）、機(jī)械制動液壓壓力高、機(jī)械制動液壓壓力低、外部錯誤信號等等。傳感信號主要由信號接口電路完成，它們向計算機(jī)控制器提供電氣隔離標(biāo)準(zhǔn)信號。 50Hz177。 V177。 25m/ s7）風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 425m/ s4）額定風(fēng)速 （kW）3）工作風(fēng)速范圍11）控制系統(tǒng)應(yīng)該保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的所有監(jiān)控參數(shù)在正常允許的范圍內(nèi)，一旦超過極限并出現(xiàn)危險情況，應(yīng)能自動處理并安全停機(jī)。后，機(jī)艙保持與風(fēng)向偏90176。3）當(dāng)風(fēng)速小于停機(jī)風(fēng)速時，為了避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)組長期逆功率運行，造成電網(wǎng)損耗，應(yīng)自動脫網(wǎng)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于自由轉(zhuǎn)動的待風(fēng)狀態(tài)。2. 控制系統(tǒng)采用計算機(jī)控制技術(shù)實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運行參數(shù)、狀態(tài)監(jiān)控顯示及故障處理，完成機(jī)組的最佳運行狀態(tài)管理和控制。斷路器每經(jīng)過一次斷路電流，應(yīng)及時對其主觸點等部位進(jìn)行檢查修理。8）保護(hù)電器的整定值是否符合要求，熔斷器的熔體規(guī)格是否正確，輔助電路各元件的節(jié)點是否符合要求。12）低壓電器的金屬外殼或金屬支架必須接地（ 或接零），電器的裸露部分應(yīng)加防護(hù)罩，雙頭刀開關(guān)的分合閘位置上應(yīng)有防止自動合閘的位置。7）操作刀閘開關(guān)和電氣分合開關(guān)時，必須帶絕緣手套，并要設(shè)專門人員監(jiān)護(hù)。低壓電纜除在潮濕的環(huán)境須接地外，其他正常環(huán)境不必接地。當(dāng)接地電阻不滿足要求時，引入外部接地體。%，當(dāng)瞬間值超過額定值的30% 時，視為系統(tǒng)故障。8）監(jiān)控系統(tǒng)顯示正常運行狀態(tài)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運行是一項復(fù)雜的操作，涉及的問題很多，如風(fēng)速的變化、轉(zhuǎn)速的變化、溫度的變化、振動等都是直接威脅風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運行。，合理可靠的接地線為系統(tǒng)主避雷保護(hù)，同時控制系統(tǒng)有專門設(shè)計的防雷保護(hù)裝置。通常軟并網(wǎng)裝置主要由大功率晶閘管和有關(guān)控制驅(qū)動電路組成。在大風(fēng)期間實行90176。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組先投入氣動剎車，同時偏航90176。軟切入控制方式確定參照本章第二節(jié)第四條，但大電機(jī)和小電機(jī)的發(fā)電工作轉(zhuǎn)速不一致，通常為1000r/min和1500r/min，在小電機(jī)脫網(wǎng)，大電機(jī)并網(wǎng)的切換過程中，要求嚴(yán)格控制，通常必須在幾秒內(nèi)完成控制。保護(hù)環(huán)節(jié)以失效保護(hù)為原則進(jìn)行設(shè)計，當(dāng)控制失敗，內(nèi)部或外部故障影響，導(dǎo)致出現(xiàn)危險情況引起機(jī)組不能正常運行時，系統(tǒng)安全保護(hù)裝置動作，保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于安全狀態(tài)。并且，在出故障之后能夠以最快的速度修復(fù)系統(tǒng)使之恢復(fù)正常工作。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制與安全系統(tǒng)技術(shù)要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)工作的安全可靠性已成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能否發(fā)揮作用，甚至成為風(fēng)電場長期安全可靠運行的重大問題。第一節(jié) 控制與安全系統(tǒng)的技術(shù)要求一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運行的控制要求（一）控制思想我國風(fēng)電場運行的機(jī)組多數(shù)以定槳距失速型機(jī)組為主，所謂失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組就是當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組額定風(fēng)速以上時，為確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率輸出不再增加，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組過載，通過空氣動力學(xué)的失速特性，使葉片發(fā)生失速，從而控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率輸出。在下列情況系統(tǒng)自動執(zhí)行保護(hù)功能：超速、發(fā)電機(jī)過載和故障、過振動、電網(wǎng)或負(fù)載丟失、脫網(wǎng)時的停機(jī)失敗等。2. 小風(fēng)和逆功率脫網(wǎng)小風(fēng)和逆功率停機(jī)是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停在待風(fēng)狀態(tài)，當(dāng)10min平均風(fēng)速小于小風(fēng)脫網(wǎng)風(fēng)速或發(fā)電機(jī)輸出功率負(fù)到一定值后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不允許長期在電網(wǎng)運行，必須脫網(wǎng)，處于自由狀態(tài)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組靠自身的摩擦阻力緩慢停機(jī)，進(jìn)入待風(fēng)狀態(tài)。等功率下降后脫網(wǎng)，20s 后或者低速軸轉(zhuǎn)速小于一定值時，抱機(jī)械閘，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組完全停止。跟風(fēng)控制，以保證機(jī)組大風(fēng)期間的安全?？刂颇康木褪峭ㄟ^不斷監(jiān)測機(jī)組的三相電流和發(fā)電機(jī)的運行狀態(tài)，限制軟切入裝置通過控制主回路晶閘管的導(dǎo)通角，以控制發(fā)電機(jī)的端電壓，達(dá)到限制起動電流的目的。在計算機(jī)電源及直流電源變壓器一次側(cè)，所有信號的輸入端均設(shè)有相應(yīng)的瞬時超電壓和過電流保護(hù)裝置。（一）控制系統(tǒng)安全運行的必備條件1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開關(guān)出線側(cè)相序必須與并網(wǎng)電網(wǎng)相序一致，電壓標(biāo)稱值相等，三相電壓平衡。9）在寒冷和潮濕地區(qū)，停止運行一個月以上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組再投入運行前應(yīng)檢查絕緣，合格后才允許起動。177。4）接地體的外緣應(yīng)閉合，外緣各角要作成圓弧形，其半徑不宜小于均壓帶間距的一半，并敷設(shè)水平均壓帶。高壓電纜任何情況都應(yīng)接地。電動機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行實驗或試運行時，也應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)視，不得隨意離開。（二）運行前的檢查和試驗要求1）控制器內(nèi)是否清潔，無垢，所安裝的電器其型號、規(guī)格是否與圖紙相符，電器元件安裝是否牢靠。9）保護(hù)接地系統(tǒng)是否符合技術(shù)要求，并應(yīng)有明顯標(biāo)記。5）對主接觸器，特別是動作頻繁的系統(tǒng)，應(yīng)及時檢查主觸點表面，當(dāng)發(fā)現(xiàn)觸點嚴(yán)重?zé)龘p時，應(yīng)及時更換不能繼續(xù)使用。3. 利用計算機(jī)智能控制實現(xiàn)機(jī)組的功率優(yōu)化控制，定槳距恒速機(jī)組主要進(jìn)行軟切入、軟切出及功率因數(shù)補償控制，對變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要進(jìn)行最佳尖速比和額定風(fēng)速以上的恒功率控制。4）當(dāng)風(fēng)速大于開機(jī)風(fēng)速，要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航機(jī)構(gòu)始終能自動跟風(fēng)。跟風(fēng)控制，跟風(fēng)范圍177。二、控制系統(tǒng)主要參數(shù)1. 主要技術(shù)參數(shù)1）主發(fā)電機(jī)輸出功率（額定） 1000/1500+20r/min9）發(fā)電機(jī)輸出電壓10%10）發(fā)電機(jī)發(fā)電頻率 Hz11）并網(wǎng)最大沖擊電流（有效值） 連續(xù)30＞（A）7）大風(fēng)保護(hù)風(fēng)速 這些信號有模擬量20 點、開關(guān)量60多點、頻率量10 多點，信號的電壓和電流范圍一般為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。2. 控制系統(tǒng)輸出信號而系統(tǒng)的控制輸出主要是控制各電磁閥、接觸器線圈、空氣斷路器的開合輸出。用于風(fēng)輪的葉尖本來是90176。起動和并網(wǎng)過程如下：由風(fēng)向傳感器測出風(fēng)向，并使偏航控制器動作，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對準(zhǔn)風(fēng)向。以上過程可以通過微機(jī)自動檢測和操作。由于發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時本身無電壓，故并網(wǎng)時必將伴隨一個過渡過程，流過56 倍額定電流的沖擊電流，一般零點幾秒后即可轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)。逐漸打開，雙向晶閘管的導(dǎo)通角由0176。為此必須具有合理可靠的失速葉片或限速機(jī)構(gòu)，保證風(fēng)速超過額定風(fēng)速或陣風(fēng)時，從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸入的機(jī)械功率被限制在一個最大值范圍內(nèi)，保證發(fā)電機(jī)的輸出電功率不超過其最大轉(zhuǎn)矩所對應(yīng)的功率值。從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運行原理分析，要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速變化，并保持一個恒定的最佳葉尖速比，從而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪的風(fēng)能利用系數(shù)Cp保持最大值不變，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出最大的功率。對于無初始起動轉(zhuǎn)矩的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（如達(dá)里厄型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組），風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在靜止?fàn)顟B(tài)下的起動可由雙饋電機(jī)運行于電動機(jī)工況來實現(xiàn)。如圖95 所示，這時氣流對葉片不產(chǎn)生力矩，整個葉片實際上是一塊阻尼板。當(dāng)風(fēng)速較低時，電機(jī)轉(zhuǎn)差調(diào)整到很?。?%），轉(zhuǎn)速在同步速附近；當(dāng)風(fēng)速高于額定風(fēng)速時，電機(jī)轉(zhuǎn)差調(diào)整到很大（10%），使葉尖速比得到優(yōu)化，使功率曲線達(dá)到理想的狀態(tài)。反應(yīng)速度快。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的與電網(wǎng)連接和運行特點，電力故障的形式比較簡單，輸入信號的暫態(tài)分量不豐富，僅要求純基頻分量的輸入信號，即可作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電力故障判據(jù)。根據(jù)采樣點空間布置和距離數(shù)據(jù)處理中心位置，在機(jī)艙上設(shè)計一個采集模塊就地將溫度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，模塊采用RS485 通信方式把數(shù)據(jù)送給計算機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對風(fēng)向的測量由風(fēng)向標(biāo)來完成。風(fēng)向標(biāo)形成的信號為兩個開關(guān)量，正向是一號傳感器，為0176。根據(jù)現(xiàn)場空間布置，可采用霍爾元件將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為窄脈沖。模塊類型與測量風(fēng)速的相同。風(fēng)速值可根據(jù)功率進(jìn)行校驗，當(dāng)風(fēng)速在3m/s以下，功率高于150kW持續(xù)1min 時，或風(fēng)速在8m/s以上，功率低于100kW持續(xù)1min 時，表示風(fēng)速計有故障。二、機(jī)組控制裝置的安全系統(tǒng)組成和設(shè)計（一）安全系統(tǒng)組成（見圖98）（二）安全系統(tǒng)設(shè)計，其安全性包括系統(tǒng)的硬件安全性和軟件安全性。系統(tǒng)設(shè)計是保證日后生產(chǎn)、使用中所達(dá)到的可靠性的主要步驟。這樣，就可以開始進(jìn)行部件及電路板的設(shè)計。及時總結(jié)有關(guān)系統(tǒng)的工作情況，找出故障的原因。停機(jī)后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須90176。、大風(fēng)及故障時需要安全停機(jī)，停機(jī)的順序應(yīng)先空氣氣動制動，然后，軟切除脫網(wǎng)停機(jī)。2）保護(hù)接零的作用：電器設(shè)備的絕緣