【文章內(nèi)容簡介】 微調(diào)風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速從周期檢測盤上監(jiān)視，使發(fā)電機(jī)的電壓與系統(tǒng)的電壓相位相吻合，就在頻率、電壓、相位同時(shí)一臻的瞬間，合上斷路器將風(fēng)力發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)。同期裝置可采用手動(dòng)同期并網(wǎng)和自同期并網(wǎng)。但總體來說，由于同步發(fā)電機(jī)造價(jià)比較高，同時(shí)并網(wǎng)麻煩，故在并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中很少采用?？刂票O(jiān)測系統(tǒng)風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行及保護(hù)需要一個(gè)全自動(dòng)控制系統(tǒng)，它必須能控制自動(dòng)啟動(dòng)，葉片槳距的機(jī)械調(diào)節(jié)裝置（在變槳距風(fēng)力機(jī)上）及在正常和非正常情況下停機(jī)。除了控制功能，系統(tǒng)也能用于監(jiān)測以提供運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)速、風(fēng)向等信息。該系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，除了小的風(fēng)力機(jī)，控制及監(jiān)測還可以遠(yuǎn)程進(jìn)行。控制系統(tǒng)具有及格主要功能：順序控制啟動(dòng)、停機(jī)以及報(bào)警和運(yùn)行信號(hào)的監(jiān)測偏航系統(tǒng)的低速閉環(huán)控制槳距裝置(如果是變槳距風(fēng)力機(jī))快速閉環(huán)控制與風(fēng)電場控制器或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的通訊風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)葉輪葉片產(chǎn)生的機(jī)械能有機(jī)艙里的傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，它包括一個(gè)齒輪箱、離合器和一個(gè)能使風(fēng)力機(jī)在停止運(yùn)行時(shí)的緊急情況下復(fù)位的剎車系統(tǒng)。齒輪箱用于增加葉輪轉(zhuǎn)速，從20~50轉(zhuǎn)/分到1000~1500轉(zhuǎn)/分，后者是驅(qū)動(dòng)大多數(shù)發(fā)電機(jī)所需的轉(zhuǎn)速。齒輪箱可以是一個(gè)簡單的平行軸齒輪箱，其中輸出軸是不同軸的，或者它也可以是較昂貴的一種，允許輸入、輸出軸共線，使結(jié)構(gòu)更緊湊。傳動(dòng)系統(tǒng)要按輸出功率和最大動(dòng)態(tài)扭矩載荷來設(shè)計(jì)。由于葉輪功率輸出有波動(dòng)，一些設(shè)計(jì)者試圖通過增加機(jī)械適應(yīng)性和緩沖驅(qū)動(dòng)來控制動(dòng)態(tài)載荷，這對大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)來說是非常重要的，因其動(dòng)態(tài)載荷很大，而且感應(yīng)發(fā)電機(jī)的緩沖余地比小型風(fēng)力機(jī)的小。異步發(fā)電機(jī)永磁發(fā)電機(jī)是一種將普通同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子改變成永磁結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，常用的永磁材料有鐵氧體（BaFeO）、釤鈷5(SmCo)等，永磁發(fā)電機(jī)一般用于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中。異步發(fā)電機(jī)是指異步電機(jī)處于發(fā)電的工作狀態(tài)，從其激勵(lì)方式有電網(wǎng)電源勵(lì)磁發(fā)電（他勵(lì)）和并聯(lián)電容自勵(lì)發(fā)電（自勵(lì)）兩種情況。1電網(wǎng)電源勵(lì)磁發(fā)電：是將異步電機(jī)接到電網(wǎng)上，電機(jī)內(nèi)的定子繞組產(chǎn)生以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場，再用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，電網(wǎng)提供的磁力矩的方向必定與轉(zhuǎn)速方向相反，而機(jī)械力矩的方向則與轉(zhuǎn)速方向相同，這時(shí)就將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。在這種情況下，異步電機(jī)發(fā)出的有功功率向電網(wǎng)輸送；同時(shí)又消耗電網(wǎng)的無功功率作勵(lì)磁作用，并供應(yīng)定子和轉(zhuǎn)子漏磁所消耗的無功功率，因此異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電時(shí)，一般要求加無功補(bǔ)償裝置，通常用并列電容器補(bǔ)償?shù)姆绞?。２、并?lián)電容器自勵(lì)發(fā)電：并聯(lián)電容器的連接方式分為星形和三角形兩種。勵(lì)磁電容的接入在發(fā)電機(jī)利用本身的剩磁發(fā)電的過程中，發(fā)電機(jī)周期性地向電容器充電；同時(shí)，電容器也周期性地通過異步電機(jī)的定子繞組放電。這種電容器與繞組組成的交替進(jìn)行充放電的過程，不斷地起到勵(lì)磁的作用，從而使發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。勵(lì)磁電容分為主勵(lì)磁電容和輔助勵(lì)磁電容，主勵(lì)磁電容是保證空載情況下建立電壓所需要的電容，輔助電容則是為了保證接入負(fù)載后電壓的恒定，防止電壓崩潰而設(shè)的。通過上述的分析，異步發(fā)電機(jī)的起動(dòng)、并網(wǎng)很方便且便于自動(dòng)控制、價(jià)格低、運(yùn)行可靠、維修便利、運(yùn)行效率也較高、因此在風(fēng)力發(fā)電方面并網(wǎng)機(jī)組基本上都是采用異步發(fā)電機(jī)，而同步發(fā)電機(jī)則常用于獨(dú)立運(yùn)行方面。偏航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)根據(jù)調(diào)向力矩的大小，可以進(jìn)行齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算。當(dāng)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體大齒輪的主動(dòng)小齒輪的強(qiáng)度不能滿足時(shí)，可選用兩套偏航電機(jī)－－－行星齒輪減速器分置于風(fēng)輪主輪的兩側(cè)對稱布置，每個(gè)電機(jī)的容量為總?cè)萘康囊话?。齒輪傳動(dòng)計(jì)算可按開式齒輪傳動(dòng)計(jì)算，其主要的磨損形式是齒面磨損失效，如調(diào)向力矩較大，除按照彎曲強(qiáng)度計(jì)算之外，應(yīng)計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度。值得注意的是，大多數(shù)風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)輸出功率的同軸電纜在風(fēng)力機(jī)偏航時(shí)一同旋轉(zhuǎn)，為了防止偏航超出而引起的電纜旋轉(zhuǎn)，應(yīng)該設(shè)置解纜裝置，并增加扭纜傳感器以監(jiān)視電纜的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)。位于下風(fēng)向布重的風(fēng)輪，能夠自動(dòng)找正風(fēng)向。在總體布置時(shí)應(yīng)考慮塔架前面的重量略重一些，這樣在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)平衡就會(huì)好一些。電機(jī)的切換根據(jù)風(fēng)速?zèng)Q定是選擇小發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電，還是選擇大發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)，若風(fēng)速低于8米/秒，則小發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行且風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)切換到“投入G2”。如果風(fēng)速高于8米/秒，則選擇“空轉(zhuǎn)G1”運(yùn)行狀態(tài)。投入G2：小發(fā)電機(jī)接觸器閉合，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)電流由可控硅控制到350A。一旦投入過程完成，可控硅切除，風(fēng)機(jī)切換到“運(yùn)行G2”狀態(tài)。風(fēng)電投入小發(fā)電機(jī)發(fā)電，如果平均輸出功率在某一單位時(shí)間內(nèi)太低，這是小發(fā)電機(jī)斷開且風(fēng)機(jī)切換到“等待重新支轉(zhuǎn)”的狀態(tài)。如果平均輸出功率超過了限定值110KW，則小發(fā)電機(jī)切除，風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)切換到“G1空轉(zhuǎn)”。G1空轉(zhuǎn)：風(fēng)機(jī)等待風(fēng)速達(dá)到投入大電機(jī)的風(fēng)速，一旦達(dá)到這個(gè)風(fēng)速則風(fēng)機(jī)就切換到“投入G1”狀態(tài)。投入G1：大發(fā)電機(jī)的接觸接通。發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)電流由可控硅將其限定在350A。投入過程一結(jié)束，可控硅切除，風(fēng)機(jī)切換到“運(yùn)行G1”狀態(tài)。運(yùn)行G1風(fēng)機(jī)的大電機(jī)投入發(fā)電，如果功率輸出在一定的時(shí)間內(nèi)少于限定值80KW，大發(fā)電機(jī)切除，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)切換到“切換G11G12”狀態(tài)。切換G1G2大發(fā)電機(jī)的接觸器切除小發(fā)電機(jī)的接觸器接通，可控硅將發(fā)電機(jī)的電流限定到700A，一旦投入過程完成，可控硅切除，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)為“運(yùn)轉(zhuǎn)G2”狀態(tài)。等待再投入如果小發(fā)電機(jī)的出力小于限定值，則此運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)作。此狀態(tài)下，小發(fā)電機(jī)的接觸器被切除，如果風(fēng)速有效，風(fēng)機(jī)就切換到“投入G2”狀態(tài)，如果風(fēng)速低于限定值，風(fēng)機(jī)將切換到“空轉(zhuǎn)G2”狀態(tài)。風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變說明各種工作狀態(tài)之間是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的。提高工作狀態(tài)層次只能一層一層地上升，而要降低工作狀態(tài)層次可以是一層或多層。這種工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變方法是基本的控制策略，它主要出發(fā)點(diǎn)是確保機(jī)組的安全運(yùn)行。如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)要往更高層次轉(zhuǎn)化，必須一層一層往上升，用這種過程確定系統(tǒng)的每個(gè)故障是否被檢測。當(dāng)系統(tǒng)在狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程中檢測到故障，則自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)中檢測到故障，并且這種故障是致命的，那么工作狀態(tài)不得不從運(yùn)行直接到緊停，這可以立即實(shí)現(xiàn)而不需要通過暫停和停止。下面我們進(jìn)一步說明當(dāng)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，系統(tǒng)是如何動(dòng)作的。1．工作狀態(tài)層次上升緊?！C(jī)如果停機(jī)狀態(tài)的條件滿足，則：1)關(guān)閉緊停電路；2)建立液壓工作壓力；3)松開機(jī)械剎車。停機(jī)→暫停如果暫停的條件滿足，則，1)起動(dòng)偏航系統(tǒng)；2)對變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，接通變槳距系統(tǒng)壓力閥。暫?！\(yùn)行如果運(yùn)行的條件滿足，則：1)核對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否處于上風(fēng)向；2)葉尖阻尼板回收或變槳距系統(tǒng)投入工作；3)根據(jù)所測轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)是否可以切人電網(wǎng)。2．工作狀態(tài)層次下降工作狀態(tài)層次下降包括3種情況：(1)緊急停機(jī)。緊急停機(jī)也包含了3種情況，即：停止→緊停；暫?！o停；運(yùn)行→緊停。其主要控制指令為：1)打開緊停電路；2)置所有輸出信號(hào)于無效；3)機(jī)械剎車作用；4)邏輯電路復(fù)位。(2)停機(jī)。停機(jī)操作包含了兩種情況，即：暫?！C(jī)；運(yùn)行→停機(jī)。暫停→停機(jī)1)停止自動(dòng)調(diào)向；2)打開氣動(dòng)剎車或變槳距機(jī)構(gòu)回油閥(使失壓)。運(yùn)行→停機(jī)1)變槳距系統(tǒng)停止自動(dòng)調(diào)節(jié)；2)打開氣動(dòng)剎車或變槳距機(jī)構(gòu)回油閥(使失壓)；3)發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)。(3)暫停。1)如果發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，調(diào)節(jié)功率降到。后通過晶閘管切出發(fā)電機(jī)；2)如果發(fā)電機(jī)沒有并入電網(wǎng)，則降低風(fēng)輪轉(zhuǎn)速至0。(三)故障處理工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程實(shí)際上還包含著一個(gè)重要的內(nèi)容：當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將自動(dòng)地從較高的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到較低的工作狀態(tài)。故障處理實(shí)際上是針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從某一工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到較低的狀態(tài)層次可能產(chǎn)生的問題，因此檢測的范圍是限定的。為了便于介紹安全措施和對發(fā)生的每個(gè)故障類型處理，我們給每個(gè)故障定義如下信息：1)故障名稱；2)故障被檢測的描述；3)當(dāng)故障存在或沒有恢復(fù)時(shí)工作狀態(tài)層次；4)故障復(fù)位情況(能自動(dòng)或手動(dòng)復(fù)位，在機(jī)上或遠(yuǎn)程控制復(fù)位)。(1)故障檢測。控制系統(tǒng)設(shè)在頂部和地面的處理器都能夠掃描傳感器信號(hào)以檢測故障，故障由故障處理器分類，每次只能有一個(gè)故障通過，只有能夠引起機(jī)組從較高工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入較低工作狀態(tài)的故障才能通過。(2)故障記錄。故障處理器將故障存儲(chǔ)在運(yùn)行記錄表和報(bào)警表中。(3)對故障的反應(yīng)。對故障的反應(yīng)應(yīng)是以下三種情況之一：1)降為暫停狀態(tài)；2)降為停機(jī)狀態(tài)；3)降為緊急停機(jī)狀態(tài)。4)故障處理后的重新起動(dòng)。在故障已被接受之前，工作狀態(tài)層不可能任意上升。故障被接受的方式如下：如果外部條件良好，一此外部原因引起的故障狀態(tài)可能自動(dòng)復(fù)位。一般故障可以通過遠(yuǎn)程控制復(fù)位，如果操作者發(fā)現(xiàn)該故障可接受并允許起動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，他可以復(fù)位故障。有些故障是致命的，不允許自動(dòng)復(fù)位或遠(yuǎn)程控制復(fù)位，必須有工作人員到機(jī)組工作現(xiàn)場檢查，這些故障必須在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)的控制面板上得到復(fù)位。故障狀態(tài)被自動(dòng)復(fù)位后10min將自動(dòng)重新起動(dòng)。但一天發(fā)生次數(shù)應(yīng)有限定，并記錄顯示在控制面板上。如果控制器出錯(cuò)可通過自檢(WATCHDOG)重新起動(dòng)。第三篇：風(fēng)電規(guī)范風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)一、風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展及日趨成熟，我國已基本形成了較為完整的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系。國家能源局組織成立能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，提出了我國風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系框架，主要包括6大體系29大類，涵蓋風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計(jì)、風(fēng)電場施工與安裝、風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)管理、風(fēng)電并網(wǎng)管理技術(shù)、風(fēng)力機(jī)械設(shè)備、風(fēng)電電器設(shè)備等風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。我國風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系框架如表21所示。二、風(fēng)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定截至2011年底，我國已發(fā)布風(fēng)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)41個(gè)，待批3個(gè)，在編6個(gè)。其中，風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計(jì)體系標(biāo)準(zhǔn)21個(gè)，風(fēng)電場施工與安裝體系標(biāo)準(zhǔn)5個(gè)，風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)管理體