【正文】 幾千伏。直接雷擊的浪涌電壓甚至高達(dá)幾十萬伏。這種浪涌電壓會(huì)給系統(tǒng)造成極大的危害。2）各種電器設(shè)備的接通或斷開所引起的電網(wǎng)浪涌電壓。例如，大變壓器、大功率交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)或斷開，都會(huì)使電網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)倍于?，F(xiàn)電壓的浪涌。3）電網(wǎng)上連接的電氣設(shè)備接地或接地?cái)嚅_時(shí)，所引起的浪涌電壓。4）各種電氣設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的干擾饋送到電網(wǎng)上，使電網(wǎng)電壓中帶有干擾。例如，鄰近大功率晶閘管工作時(shí)，會(huì)在電網(wǎng)電壓中造成很高的尖脈沖干擾。5）電源電路本身產(chǎn)生的干擾。系統(tǒng)電源電路會(huì)產(chǎn)生波紋，產(chǎn)生自激，在采用晶閘管時(shí)會(huì)產(chǎn)生脈沖干擾，開關(guān)電源也會(huì)產(chǎn)生脈沖干擾等等。，在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，可以選擇適合自己所設(shè)計(jì)的電源系統(tǒng)的抗干擾手段。1）電源變壓器的一次側(cè)屏蔽。電源變壓器的一次與二次繞組之間存在著分布電容。由于一次與二次繞組是繞在一起的，因此它們之間的分布電容可以大到數(shù)百皮法。由于電容的存在，變壓器一次側(cè)電網(wǎng)中的干擾可以通過這種電容的耦合而出現(xiàn)在變壓器的二次側(cè)。為了減小變壓器一次與二次側(cè)間的分布電容，可以在它們之間加靜電屏蔽。在一次與二次繞組之間加屏蔽，并將屏蔽層接地，就可以大大減小一次與二次繞組間的分布電容。2）利用一次平衡式繞制電源變壓器。就是將一次繞組分作兩部分同時(shí)繞制，再將它們串聯(lián)在一起，這樣可以抑制共模干擾。3）采用防雷電變壓器。防雷電變壓器除了能夠抑制因雷擊或雷電感應(yīng)所產(chǎn)生的浪涌電壓外，它對(duì)抑制電網(wǎng)中的其他干擾也具有十分良好的性能。4）減少電源變壓器的泄漏磁通。因?yàn)殡娫醋儔浩鞯男孤┐磐ū旧砭褪且环N干擾，必須采取措施盡可能地減少泄漏發(fā)生。通?？刹捎貌⒙?lián)平衡繞制法；采用泄漏小的鐵心；在變壓器鐵心上加短路環(huán)；改變變壓器的安裝位置等措施來抑制磁通的泄漏。5）采用噪聲隔離變壓器。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。它的性能比屏蔽變壓器更好。噪聲隔離變壓器的鐵心材料與一般變壓器不同，其磁導(dǎo)率在高頻時(shí)會(huì)急劇下降。同時(shí)，這種變壓器在其繞組和變壓器外部采用了多層電磁屏蔽措施。就是它的這些特性，使它在抗共模及差模于抗性能上更加優(yōu)越。6）采用電源濾波器。這是目前在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的電源系統(tǒng)中廣泛采用的一種抗干擾措施。選擇不同的電源濾波器的電感和電容參數(shù)，可濾除不同頻段上的干擾。當(dāng)選擇的參數(shù)大時(shí)，可以濾除頻率低的干擾；反之，可以濾除頻率高的干擾。前者體積、重量都較大；后者則較小。電源濾波器還可以用來濾除直流電源中的噪聲干擾。在開關(guān)電源的直流輸出端串上電源濾波器，可以有效地濾除直流電源中的噪聲干擾。其效果十分明顯，在由直流到直流進(jìn)行變換后的直流輸出端接電源濾波器，抑制噪聲的效果也很好。7）采用性能好的穩(wěn)壓電源。目前，最常采用串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓的電源或開關(guān)式穩(wěn)壓電源。無論采用哪一種，都必須消除自激，減小波紋，抑制在穩(wěn)壓電源中可能出現(xiàn)的噪聲。使它既不能引入外來的干擾又保證自身不產(chǎn)生干擾。對(duì)于電源電路的抗干擾問題，可以采取的一些電源抗干擾措施視電網(wǎng)干擾的實(shí)際情況，可以全用，也可以只用其中某一些措施。三相變壓可消除零線的干擾；交流穩(wěn)壓器對(duì)220V 進(jìn)行交流穩(wěn)壓；電源濾波器可以采用高、低頻濾波器串聯(lián)使用；在直流穩(wěn)壓的變壓器中，以及在前面三相變壓器中均可采用防雷、消除涌浪電壓的措施。并且，在穩(wěn)壓源中，加大濾波電容，串接電源濾波器，消除它們產(chǎn)生的干擾。（六）良好的接地措施接地是每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者都會(huì)遇到的問題?？雌饋硭坪鹾芎?jiǎn)單，但如果處理不好，會(huì)使系統(tǒng)的干擾大大增加，甚至使系統(tǒng)無法工作。1. 放大器與信號(hào)源的接地對(duì)于微弱信號(hào)的放大電路，信號(hào)源與放大器之間存在著地電阻。當(dāng)某種干擾電流流過此電阻時(shí)，就會(huì)形成干擾電壓?？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。如果只采用單端接地，可以大大減少由于地電阻產(chǎn)生的干擾電壓的影響。2. 電纜及其接地在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)中，被測(cè)控的對(duì)象往往與主機(jī)相距較遠(yuǎn)，傳輸信號(hào)時(shí)要盡量克服干擾的影響。所傳送的信號(hào)頻率一般在低頻范圍。傳送這樣的信號(hào)通常采用屏蔽雙絞線或同軸電纜。在使用屏蔽雙絞線或同軸電纜進(jìn)行信號(hào)傳送時(shí)，均采用一端接地的方法。其抗干擾效果較好。3. 電路及電路板的接地電路板內(nèi)的電路在電路板內(nèi)接地時(shí)，接地電阻就成了一個(gè)公共的電阻。由于各電流都流過公共電阻，會(huì)產(chǎn)生耦合和干擾。為了克服公共接地電阻的影響，應(yīng)當(dāng)將接地電阻盡量減小?？梢圆捎脤⒁稽c(diǎn)接地的辦法，克服公共電阻的影響。上面講述的是針對(duì)電路板內(nèi)電路的。如果將我們的思路擴(kuò)大到電路板。也就是說各電路板經(jīng)過公共接地電阻接地，那么，公共接地電阻的耦合產(chǎn)生的干擾就會(huì)影響到各電路板。抑制這種干擾的措施同樣是上面所提到的兩點(diǎn)：減小公共接地電阻；采用一點(diǎn)接地。4. 系統(tǒng)的接地在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)中，尤其是因?yàn)槠洮F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣、干擾。很大。而且，現(xiàn)在的微型機(jī)多數(shù)是工作在$ 電壓之下，其抗干擾門限較低。為了減少干擾，經(jīng)常使微型機(jī)工作在浮地狀態(tài)。在微機(jī)浮地工作過程中，可能會(huì)產(chǎn)生靜電，為消除靜電的影響，使微機(jī)通過一個(gè)大電阻（幾百千歐一幾兆歐）單獨(dú)直接接地。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)中，低電平電路、高電平電路、大功率設(shè)備的地，均需單獨(dú)直接接地。（七）仔細(xì)設(shè)計(jì)印制電路板，增強(qiáng)抗干擾能力風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)由許多印制電路板組成。實(shí)踐已經(jīng)證明，印制電路板的制作與設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的抗干擾性能有著很大的關(guān)系。這個(gè)課題包括的內(nèi)容十分廣泛且復(fù)雜。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(hào)是脈沖或頻率較高時(shí)，其電抗也將產(chǎn)生影響。在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，要盡可能地加粗并縮短引線，以便減小引線阻抗的影響。尤其是對(duì)流過電流大的引線，如電源線、地線等要更加注意，要盡可能地減小其引線阻抗。1）地線上的公共電阻（抗）能產(chǎn)生干擾。在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，要特別注意地線的安排。2）在設(shè)計(jì)多層印制電路板時(shí)，可以把其中一層或幾層平面整個(gè)作為地線。這種大面積接地可以使地電阻減到最小。同時(shí)，利用平面接地，還可以起到層間的屏蔽作用。因此，在多層電路板設(shè)計(jì)中，這種方法經(jīng)常采用。3）在單面或雙面電路板時(shí)，可以將地線設(shè)計(jì)成網(wǎng)格狀。這種結(jié)構(gòu)可以減少電流的環(huán)流面積，降低接地電位差。例如，印制板正面水平走地線，反面垂直走地線。它們的交叉點(diǎn)用金屬化孔相連接，形成網(wǎng)相結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)中還要考慮到能否實(shí)現(xiàn)，可適當(dāng)簡(jiǎn)化。4）在設(shè)計(jì)接口電路板時(shí)，注意數(shù)字地與模擬地分開，并采用一點(diǎn)相接，以減少相互干擾。3. 濾波印制電路中，要安裝許多集成電路，尤其是高速數(shù)字電路，在其工作中會(huì)產(chǎn)生較大的干擾。為此，在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，要注意濾除。通常在電源進(jìn)人印制電路板后，要用多個(gè)的電容進(jìn)行濾波，以便本板不干擾其他電路板。在跨接電容時(shí)，要盡量靠近芯片，引線盡可能短。4. 抑制引線間的串?dāng)_由于印制電路板內(nèi)，引線密度大，線間距離近、這就增加了引線間的干擾。為了減小串?dāng)_，在布線時(shí)，要盡量避免線與線長(zhǎng)距離并行走線；盡可能加大線與線之間的距離，對(duì)干擾特別敏感的信號(hào)引線，可在其兩邊設(shè)置地線以屏蔽干擾?？傊瑴p小串?dāng)_主要是減小引線間的分布電容，同時(shí)，也可以考慮采用屏蔽干擾源的措施。，也會(huì)存在因終端阻抗不匹配而造成的反射干擾。為消除或減少反射干擾的影響，可用加終端匹配網(wǎng)絡(luò)的方法，在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)加以應(yīng)用。（八）認(rèn)真進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)提高其抗干擾性能是十分重要的。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣、干擾大，微型機(jī)本身經(jīng)常采用浮地，用金屬外殼屏蔽，并放在機(jī)箱里面。大功率器件，如晶閘管、繼電器等等不要與微型機(jī)放在一個(gè)機(jī)柜中。發(fā)熱器件、振動(dòng)大的部件要單獨(dú)放在機(jī)柜中，以免對(duì)其他部件造成影響。系統(tǒng)的電網(wǎng)電源要單獨(dú)走線，不要靠近微機(jī)系統(tǒng)的信號(hào)線，以免對(duì)信號(hào)的輸入、輸出造成影響。系統(tǒng)的強(qiáng)信號(hào)與弱信號(hào)線要分開，避免強(qiáng)者干擾弱者。一般多穿過鐵管進(jìn)行屏蔽或者采用屏蔽雙絞線、屏蔽多芯電纜或同軸電纜傳輸，達(dá)到抑制干擾的目的。如果可能，盡量改善微機(jī)的工作環(huán)境。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(cè)試部件或前端機(jī)（或稱下位機(jī)）安裝在工作現(xiàn)場(chǎng)。六、多重保護(hù)安全系統(tǒng)（一）安全系統(tǒng)硬件的實(shí)現(xiàn)1. 主電路保護(hù)在變壓器低壓側(cè)三相四線進(jìn)線處設(shè)置低壓配電低壓斷路器，以實(shí)現(xiàn)機(jī)組電氣元件的維護(hù)操作安全和短路過載保護(hù)，在低壓配電低壓斷路器配有分動(dòng)脫扣和輔動(dòng)觸頭。發(fā)電機(jī)三相電纜線人口處，配空氣斷路器，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的過電流、過載及短路保護(hù)。同時(shí)，主電路和安全停機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)有專用的安全鏈鎖電路，一旦發(fā)生意外、火災(zāi)、供電中斷事故系統(tǒng)可自動(dòng)安全停機(jī)。、過電流保護(hù)主電路計(jì)算機(jī)電源進(jìn)線端、控制變壓器進(jìn)線端和所有輸出伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)線端，均設(shè)置過電壓、過電流保護(hù)繼電器，一旦發(fā)生電壓、電流超過規(guī)定值的情況，切斷輸出回路，對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。整流電源、液壓控制電源、穩(wěn)壓電源、控制電源、調(diào)向系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機(jī)械閘系統(tǒng)、補(bǔ)償控制電容都有相應(yīng)的過電流、過電壓保護(hù)裝置。3. 瞬態(tài)保護(hù)控制系統(tǒng)的所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)都設(shè)有瞬態(tài)高壓保護(hù)器件，防止瞬間高壓信號(hào)對(duì)接口電路的沖擊。在計(jì)算機(jī)電源及直流電源變壓器原端，所有信號(hào)的輸入端均設(shè)有相應(yīng)的瞬時(shí)超壓和過電流保護(hù)裝置。，同時(shí)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(jì)專用疏雷通道為系統(tǒng)主避雷保護(hù)?？刂蒲b置中設(shè)有避雷器，一旦有雷擊發(fā)生時(shí)，自動(dòng)合閘將瞬態(tài)高壓雷電輸入大地。在運(yùn)行中應(yīng)盡量降低接地電阻來提高系統(tǒng)的耐雷水平，降低接地電阻的措施是加長(zhǎng)接地體，更換電阻率小的接地導(dǎo)體，同時(shí)對(duì)接地土壤采用降阻劑來降低接地電阻。降阻劑是由專門工廠生產(chǎn)的無機(jī)化學(xué)復(fù)合材料，使用時(shí)加水將其攪拌成糊狀，澆鑄接地體周圍，再回填土，埋好接地導(dǎo)體。（二）微機(jī)控制器軟件的安全設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制器的直流電源浮地，所有進(jìn)入計(jì)算機(jī)的信號(hào)全部采用光隔離器，主計(jì)算機(jī)和從計(jì)算機(jī)的通信人口、機(jī)艙頂部傳感器輸入信號(hào)，均設(shè)計(jì)防雷裝置，或采用光纖通信。軟件系統(tǒng)是構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的兩大組成部分之一，在系統(tǒng)中扮演極其重要的角色。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的可靠性不僅與硬件系統(tǒng)有關(guān)，而且與軟件系統(tǒng)有著極其密切的關(guān)系。軟件的安全性設(shè)計(jì)既控制系統(tǒng)軟件安全設(shè)計(jì)，就是利用計(jì)算機(jī)智能軟件編制功能，完善控制系統(tǒng)的安全保護(hù)功能。實(shí)際控制系統(tǒng)中主要有，機(jī)組故障判別和自動(dòng)處理軟件設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)編制軟件對(duì)機(jī)組所有狀態(tài)、參數(shù)的故障自動(dòng)辨別和處理，使機(jī)組時(shí)刻處于安全狀態(tài)。，經(jīng)常同時(shí)有幾個(gè)任務(wù)工作，為防止發(fā)生沖突，特設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)控制，使每一控制邏輯與實(shí)際狀態(tài)對(duì)應(yīng)互鎖，防止執(zhí)行相關(guān)任務(wù)時(shí)造成混亂。，它們?nèi)绻欢鄠€(gè)任務(wù)同時(shí)控制，就可能造成故障或元器件的損壞。因此，在控制程序編制中，控制輸出激勵(lì)采用組合邏輯控制，布置所有臨界資源只被一個(gè)任務(wù)控制。，軟件設(shè)計(jì)考慮容錯(cuò)性；在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的任何工作狀態(tài)下，非法操作都不被承認(rèn)。，最低層適應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)值班人員使用，沒有密碼，允許查詢風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)顯示，故障提示，故障記錄，運(yùn)行累計(jì)值等，可以控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組起動(dòng)、停機(jī)、偏航等；高一級(jí)的維護(hù)層給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組維護(hù)人員使用，需要輸入密碼，可用于修改風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)；最高級(jí)是設(shè)計(jì)層，僅為設(shè)計(jì)人員使用，需要最高級(jí)密碼，供設(shè)計(jì)人員修改程序使用。（三）軟件安全設(shè)計(jì)的方法軟件可靠性在很大程度上取決于設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)。為了提高軟件的可靠性，具體地可從如下幾個(gè)方面來考慮。，編制軟件設(shè)計(jì)的規(guī)范是極其重要的。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹，規(guī)范錯(cuò)誤占軟件錯(cuò)誤的一半以上。這足以說明編制規(guī)范有多么重要。這要求每個(gè)設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)。如果你還不太清楚要求及其細(xì)節(jié)，則有必要與用戶進(jìn)行進(jìn)一步討論與研究。甚至實(shí)地做一些必要的實(shí)驗(yàn)；對(duì)工藝過程進(jìn)行仔細(xì)觀察與分析，以便提出符合實(shí)際的要求。在提出規(guī)范之后，要與用戶和其他設(shè)計(jì)人員進(jìn)行仔細(xì)討論，而后邀請(qǐng)有關(guān)專家進(jìn)行評(píng)審，以便使規(guī)范更加合理。這一步工作一定要認(rèn)真仔細(xì)并小心謹(jǐn)慎。須知，一旦規(guī)范錯(cuò)誤，則除了浪費(fèi)人力、物力和時(shí)間外，還有可能造成更加嚴(yán)重的后果。2. 使用好的程序設(shè)計(jì)方法靈活地使用好的程序設(shè)計(jì)方法，編寫出思路清晰，概念分明的程序，可以減少錯(cuò)誤的發(fā)生。例如，模塊程序、自上而下的程序設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)。這幾種方法都是最常用的，而且為了設(shè)計(jì)好一個(gè)軟件，經(jīng)常將上述3種方法組合在一起，混合使用。分析問題是自上而下進(jìn)行；具體實(shí)現(xiàn)采用模塊化程序；在編程序過程中，運(yùn)用一些結(jié)構(gòu)程序的概念以及分枝程序、子程序、宏指令等多種手段。編寫出錯(cuò)誤較少的程序。3. 選擇合適的程序設(shè)計(jì)語言目前用于程序設(shè)計(jì)的語言有許多種。不同的語言，在編程的難易程度、程序效率、復(fù)雜程度、是否易于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤等方面是不一樣的。選擇合適的程序設(shè)計(jì)語言，可以使編程簡(jiǎn)單，少出現(xiàn)錯(cuò)誤，易于查錯(cuò)和調(diào)試。在用于工程上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)中，研制系統(tǒng)軟件經(jīng)常采用高級(jí)語言匯編語言混合編程。這樣做可以充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)而消除它們各自的缺點(diǎn)；獲得高效率的軟件，并減少軟件設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。，編程人員要認(rèn)真、細(xì)心地編寫程序。只有這樣，才能避免那些不應(yīng)發(fā)生的錯(cuò)誤。在編程中，除了選擇正確的程序設(shè)計(jì)方法外，還需要正確地使用高級(jí)語言的語句、正確使用匯編語言語句或指令系統(tǒng)。仔細(xì)地使用子程序、堆錢及中斷系統(tǒng)。，要對(duì)所編程序進(jìn)行查錯(cuò)、測(cè)試和校驗(yàn)檢查。首先進(jìn)行編譯、匯編，以便找出語法、語義方面的錯(cuò)誤。接著執(zhí)行所編的程序以查出邏輯上的錯(cuò)誤。如，利用斷點(diǎn)、跟蹤、顯示內(nèi)部寄存器，顯示內(nèi)存區(qū)等方法，對(duì)程序進(jìn)行查錯(cuò)。選擇可能出現(xiàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)軟件進(jìn)行全面測(cè)試。在測(cè)試過程中，可以采用各種測(cè)試方法。例如，“白箱”、“黑箱”、編寫測(cè)試程序等方法均可采用。6. 提高軟件設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)正如前面所提到的，軟件錯(cuò)誤在很大程度上來自設(shè)計(jì)人員。提高軟件設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)是極為重要的。軟件設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)的提高應(yīng)包括兩個(gè)方面：一方面是提高軟件設(shè)計(jì)人員的技術(shù)素質(zhì)，他們必須具備軟件設(shè)計(jì)人員技術(shù)知識(shí)，具備各種必須掌握的軟件設(shè)計(jì)知識(shí)；另一方面軟件設(shè)計(jì)人員必須具備良好的思想素質(zhì)，他們應(yīng)當(dāng)具有頑強(qiáng)的意志、進(jìn)取精神和嚴(yán)格、嚴(yán)肅、嚴(yán)密的工作作風(fēng)。，尤其是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)用于檢測(cè)控制的用戶軟件，與硬件聯(lián)系十分緊密。而硬件又常會(huì)受到種種干擾。如果不考慮這些干擾、必然會(huì)使軟件產(chǎn)生錯(cuò)誤。這些干擾，除了在硬件設(shè)計(jì)中加以克服外，在軟件設(shè)計(jì)中同樣可以采取一定的措施，