【正文】 輸入端），這個變壓器的輸出端接接入電壓表，由于輸入線圈的匝數(shù)小于輸出線圈的匝數(shù) ，因此輸出電流小于輸入電流（這時輸出電壓大于輸入電壓，但是由于變壓器是串聯(lián)在電路中，所以輸入電壓很小，輸出電壓也不大），電流互感器就是升壓降流變壓器。圖 4 44是 , 圖 45機柜內(nèi)控制器 PLC(可編程序控制系統(tǒng) )接收外部各傳感器監(jiān)測信 號。當機組的運行狀態(tài)與設定狀態(tài)不一致，經(jīng)過 PLC 的適當運算和處理后由控制器發(fā)出控制指令，將系統(tǒng)調(diào)整到設定運行狀態(tài)，從而完成控制 監(jiān)測功能，使風能利用率到達最大化。主控器一般以 PLC 為核心， 包括其硬件和軟件系統(tǒng)。以及操作開關和按鈕等。風力發(fā)電機組的 監(jiān) 測系統(tǒng)是由各種傳感器、控制器，以及顯示器等組成。 （ 1） PLC 系統(tǒng)的抗干擾措施 1） 抑制電源系統(tǒng)引入的干擾 2） 抑制輸入、輸出電路引入的干擾 3） PLC 的接地 3 PLC 的維護 （ 1） 維護保養(yǎng)的主要內(nèi)容 19 1） 建立系統(tǒng)的設備檔案 2） 采用標準的記錄格式對系統(tǒng)運行情況和設備狀況進行紀錄，對故障現(xiàn)象和維修情況經(jīng)新紀錄，這些紀錄應便于歸檔 3） 系統(tǒng)的定期保養(yǎng) （ 2） 具體器件的 監(jiān) 查、保養(yǎng)要點 可編程控制器系統(tǒng)有可編程控制器、一次 監(jiān) 出元件、變送器、輸入輸出中間繼電器、執(zhí)行機構和連接導線等組成。在過于惡劣的條件下，如強電磁干擾、超高溫、過欠電壓等情況，如安裝使用不當，都可能導致 PLC 內(nèi)部存儲信息的破壞，引起系統(tǒng)的紊亂，嚴重時還會系統(tǒng)內(nèi)部的元器件損壞。 4） 用于組成 多級控制系統(tǒng)。 2） 用于機加工數(shù)字控制。 6） 與傳統(tǒng)的控制方式比較，線路簡單。 4） 可進行在線修改。 2） 模塊化組合式結構，使用靈活方便。 6） 高功能模塊。 18 4） 指令條數(shù)。 2） 掃描速度。直觀明了，易于掌握。 如圖 38 所示為一個掃描周期 圖 38 一個掃描周期 （ 2） 、 編程語言 PLC 的編程語言有 指令表（助記符）語言 梯形圖語言 流程圖語言 布爾代數(shù)語言 助記符語言：類似于微機中的匯編語言。 CPU 從第一條指令開始執(zhí)行，遇到結束符又返回第一條，不斷循環(huán)。 工作方 式 微機：等待命令?？筛鶕?jù)需要在主板上隨意組合。有接口可擴展。 其輸出接口電路如圖 35 所示 輸出三種形式：繼電器 低速大功率 可控硅 高速大功率 晶體管 高速小功率 1） 輸入接口電路 ：采用光電耦合器，防止強電干擾。 輸入接口 作用：將按鈕、行程開關或傳感器等產(chǎn)生的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機。 ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)整好的程序。為區(qū)別于 Personal Computer (PC)，故沿用 PLC 這個略寫。因此，被稱為可編程邏輯控制器 （ Programmable logic controller，略寫 PLC ) 隨著電子技術、計算機技術的迅速發(fā)展，可編程控制器的功能已遠遠超出了順序控制的范圍。 早期的 PLC 是用來替代繼電器、接觸器控制的。包含組成自動控制器的模塊的本結構如下： 圖 32 plc 圖片 其中 頂部可編程控制器（ PLC） BH2021 24V 電源 BH2102 光纖處理器 BH2502 光纖通信模塊 BH2501 銅導線銅導線通信模塊 BH2311 數(shù)字量輸入模塊 BH2331 數(shù)字量輸出模塊 BH2351 模擬輸入模塊 BH2412 計數(shù)器卡 概述 plc 的結構和工作原理 可編程控制器是一種數(shù)字操作的 電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設計?？刂乒衲軌驖M足無人職守、獨立運行、監(jiān)測及控制的要求，運行數(shù)據(jù)與統(tǒng)計數(shù)值可通過就地或中央監(jiān)控機記錄和查詢，控制柜是風力發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)的核心。主要實現(xiàn)風力發(fā)電機正常運行控制、機組的安全保護、故障 監(jiān) 測及處理、運行參數(shù)的設定、數(shù)據(jù)記錄顯示以及人工操作，配備有多種通訊接口，能夠?qū)崿F(xiàn)就地通訊和遠程通訊。格狀的塔的優(yōu)點在于它比較便宜。它可以為管狀的塔，也可以是格子狀的塔。通常高的塔具有優(yōu)勢，因為離地面越高，風速越大。一些風力發(fā)電機具有水冷發(fā)電機。 冷卻元件：包含一個風扇，用于冷卻發(fā)電機。為防止任何故障（即齒輪箱或發(fā)電機的過熱），該控制器可以自動停止風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動，并通過電話調(diào)制解調(diào)器來呼叫風力發(fā)電機操作員。通常，在風改變其方向時，風力發(fā)電機一次只會偏轉(zhuǎn)幾度。偏航裝置由電子控制器操作，電子控制器可以通過風向標來感覺風向。在現(xiàn)代風力發(fā)電機上，最大電力輸出通常為 500 至 1500 千瓦。它裝備有緊急機械閘，用于空氣動力閘失效時，或風力發(fā)電機被維修時。 齒輪箱：齒輪箱左邊是低速軸，它可以將高速軸的轉(zhuǎn)速提高至低速軸的 50倍。在現(xiàn)代 600千瓦風力發(fā)電機上，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相當慢，大約為 19 至 30轉(zhuǎn)每分鐘。 軸心：轉(zhuǎn) 子軸心附著在風力發(fā)電機的低速軸上。 轉(zhuǎn)子葉片：捉獲風，并將風力傳送到轉(zhuǎn)子軸心。維護人員可以通過風力發(fā)電機塔進入機艙。 機械連接與功率傳遞水平軸風機槳葉通過 齒輪箱 及其高速軸與萬能彈性聯(lián)軸節(jié)相連 ,將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電 機的傳動軸 ,此聯(lián)軸節(jié)應按具有很好的吸收阻尼和震動的特性，表現(xiàn)為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，并且聯(lián)軸器可阻止機械裝置的過載。 風力發(fā)電機因風量不穩(wěn)定，故其輸出的是 13～ 25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能變成化學能。風力發(fā)電機由機頭、轉(zhuǎn)體、 尾翼 、 葉片 組成。依據(jù)目前的風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度（微風的程度），便可以開始發(fā)電。如果能夠充分開發(fā)地區(qū)的風能優(yōu)勢則風力發(fā)電正好可以彌補東南沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)電力短缺的難題，在西北經(jīng)濟落后地區(qū)既可以提高當?shù)厝嗣裆?水平，有可以增加就業(yè)并向經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)賣電，提高地方經(jīng)濟發(fā)展速度 .從測風數(shù) 據(jù)收集、風能資源評估到項目未來 20 年運行期上網(wǎng)電量的預測，即使采用了當前最先進的科技，收集到完整準確的測風數(shù)據(jù)，利用最新版本的專用軟件計算，仍然存在很大的不確定性。原啈為人詬病的國產(chǎn)機組性能差的問題，近年來也大有改觀。但綜合考20%～ 25%。我國已有風電機組整機制造商十余家，零部件制造商幾十家，其中主要零部件均已實現(xiàn)了國產(chǎn)化。國內(nèi)的風電機組廠商憑借價格優(yōu)勢也逐漸打開了局面， 2021 年國產(chǎn)并網(wǎng)風電機組占到當年新增裝機容量的 42%，累計市場份額達到20%。另外在中國內(nèi)陸地區(qū) ，由于特殊的地理條件，有些地區(qū)具有豐富的風能資源，適合發(fā)展風電，比如江西省都陽湖地區(qū)以及湖北省通山地區(qū)。 我國風電發(fā)展概況 在中國，風能資源豐富的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。根據(jù)丹麥 RISφ 國家研究實驗室 [5]對安裝在丹麥的風電機組所進行的評估，從 1981～ 2021 年間，風電成本由 /kWh 下降到 歐分 /kWh，預計 2021 年度電成本下降至 3 歐分 /kWh， 2020 年降低至 歐分 /kWh。單就過去 5 年而言，風電的成本已經(jīng)下降了 20％。隨著融資成本的降低和開發(fā)商的經(jīng)驗豐富，項目開發(fā)的成本也相應得到降低。隨著風電技術的改進，風電機組越來越便宜和高效。全世界風力發(fā)電每年以 30%左右的速度增長，據(jù)預測，到 2020 年風力發(fā)電將占世界電量的 20%。截至 2021 年底，歐洲仍是風力發(fā)電市場的領導者，其裝機容量為 40500 兆瓦，占全世界風電總裝機的 69%，比上年增長 18%，約提供了歐盟近 3%的電力消費量，提前實現(xiàn)了到 2021 年風電裝機容量達到 40000 兆瓦的目標。其他一些國家包括英國、荷蘭、中國、日本和葡萄牙等的風電裝機容量都達到了 1000 兆瓦。目前，已有 48 個國家頒布了支持可再生能源發(fā)展的相關法律法規(guī)，政策法規(guī)對風電發(fā)展起到了至關重要的作用。主要呈現(xiàn)為以下幾個特點： （ 1） 世界風電工業(yè)高速發(fā)展 根據(jù)全球風能委員會報告， 2021 年全世界新增風電裝機容量 11769 兆瓦，比上年增加 3562 兆瓦，增長 43%；新增風電總投資達 120 億歐元或 140 億美元。 國外風電發(fā)展概況 6 近年來，風電發(fā)展不斷超越其預期的發(fā)展速度，而且一直保持著世界增長最快的能源的地位。歐洲風能協(xié)會和綠色和平組織在近期的一份報告 中 [4]，用詳 實的數(shù)據(jù)和精辟的分析描述了未來世界風力發(fā)電的情景，向世人展示了風力發(fā)電已成為解決全球能源問題不可或缺的重要力量。就2021 年而言，全球有超過 8321MW 的新增裝機容量并入電網(wǎng)系統(tǒng)。目前風電技術的前沿包括：單機容量增大、葉片的變化、塔架高度上升、直接驅(qū)動和混合驅(qū)動技術、控制與監(jiān)控技術不斷完善、海上風力發(fā)電等。近年來，我國政府把發(fā)展以風電為代表的可再生能源作為實現(xiàn)節(jié)能減排目標和落實應對氣候變化國家方案、減輕環(huán)境壓力、局部調(diào)整能源結構、增加能源供應的重要舉措。為更好地促進全球經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、應對氣候變化、改善人居環(huán)境，溫室氣體減排已成為各國政府、科技界和公眾廣泛關注的焦點。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源供需矛盾日益尖銳。 本文介紹了風力發(fā)電機組的 監(jiān) 測 系統(tǒng)，整個風力發(fā)電機組的幾個重要 參數(shù)指標 ，風力發(fā)電機組的總體設計、 風的測量 系統(tǒng) 、 電壓電流測試系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速測量 系統(tǒng)、 溫度 監(jiān) 測 系統(tǒng)， 安全監(jiān)測系統(tǒng) 。 風力發(fā)電機組 監(jiān) 測 系統(tǒng) 已成為風力發(fā)電系統(tǒng)能否發(fā)揮作用，甚至成為風電場長期安全可靠運 行的重大問題 。據(jù)估計到達地球的太陽能中雖然只有大約 2％轉(zhuǎn)化為風能，但其總量仍是十分可觀的。