风力发电机组电气控制系统检修分析 杨光磊

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年第3期   作者:杨光磊
[导读] :风力发电作为我国绿色能源的重要组成部分
        摘要:风力发电作为我国绿色能源的重要组成部分,对于改善我国环境有着十分重要的意义。在风力发电系统运行过程中,发电机组电气控制系统直接关乎着风力发电效率,由此可见发电机组电力控制系统的重要性。
        关键词:风力发电;电气控制;系统检修
1风力发电机控制系统的现状
        风力发电从上世纪八九十年代开始起步,经历了几十年的发展,风力发电机的控制系统已由初期的进口到现在的普遍国产化,最初使用的集中化控制系统经过一段时期风场的实际运行后,发现控制系统放在机舱内给维护带来很大的不便,维护效率低,严重影响风力发电机的使用效率。光纤通信产生后,使控制系统能够在塔底运行,各个子系统独立控制,采用通信的方式,共享数据。例如轮毂有自己独立的CPU,在主控制系统CPU出现异常时,能够独立控制其安全收桨,变流器也同样采用独立控制。该系统的优点是维护便利,有利于提高风力发电机的可利用率。但是,由于数据通信共享,对系统通信部分要求比较高,因此软件处理的难度相对比较大。
2风力发电场运行中存在的弊端
        风力发电场虽然对土地的要求较低,但是还是应该地域的不同,进行合理选择建设方式,尽量有计划有步骤地创建风力发电场,比如在一些天气恶劣的地区,应该合理规划风电机的安装位置和风力发电场的开发方式,还有很多的对风电很难消化的地区,应该注重计算和规划风电机的数量,避免资源的浪费和设备配置的不合理。[1]对于风力发电场的调度和运行方式也应该进行科学规划,适当进行调节和优化,很多地区虽然目标是节能,但是在真正实施风力发电场的时候,效果并不是很明显,风力本身就是根据大自然的动摇产生的,所有具有不确定性,在风少的地区很容易造成供电不足的情况,所以利用有效的方式进行电能的调度和储存是非常必要的,能够更好地解决当地的供电需求。对于风力发电场的技术和调度标准也应该时刻更新,保证核电、热电等能够进行深度调节,国家在制定电能的标价时,都应该提前准备发电规划,利用先进的科学技术进行调峰,让风力发电场实行低碳环保的运行机制,通过预测气象以及适度的调节来解决电网问题。风力发电要想做到环保和高效应该注意以下几点,建立有秩序、合理化的观点,做好调度和机制的更新,做好电能的储存等。
3风力发电机组电力控制系统检修要点
3.1 PLC检查
        在风力发电机组运行过程中,实际控制系统的核心部分便是PLC,基于此,工作人员在对风电发电机组电力控制系统进行检修时,首先需要对系统中的PLC进行全面、系统的检查。查看PLC的操作界面以及实际工作情况,查看系统运行过程中是否存在有死机状况。当完成检查工作后,还需要对PLC的所有显示进行检查,查看其外壳是否出现不正常现象,是否存在发热状况。
3.2通讯检查
        当检修人员将控制系统中的PLC检查完毕之后,需要再次开展检查工作,检查对象对风力发电机组控制系统中的通讯系统。如果控制系统在运行过程中存在故障,那么当风力发电机组运行时,其中诸多设备状况是没有办法全面检测到的。在检查通讯模块时,包含有组块之间的接线、模块运行时的电源情况以及通讯信息的输入是否正确等等。
3.3安全链检查
        在对风力发电机组控制系统中的通讯功能检查完毕之后,需要对系统中的安全链回路进行全面检查。在检修过程中,要始终遵循风电组的设计原理,全面检测安全链回路的运行情况与控制情况,确保风力发电机组能够正常运行。对回路中的所有安全节点进行全面排查,以便能够逐一发现安全链回路中的问题,对故障信息进行全面排查,进行维修。

一般情况下,安全链回路发生故障问题都是由信号干扰导致的,这就需要检修人员对安全链故障进行逐一排查。当所有故障排除之后,才能够确保风力发电机组安全、可靠的运行[2]。
4风力发电机组管理的有效措施
4.1实施预防性维修
        在电厂运营过程中,开展预防性维修工作十分有必要,其应当是电厂发电机组维修管理中的主要模式之一,需定期实施。这种维修模式,指的是要定期对发电机组实施预防性检查,及时发现发电机组设备运行中存在的问题,比如说零部件损坏、设备出现故障等,可做及时调试和处理,以避免其设备在运行过程中发生故障,降低故障频发率。但在实施预防性维修工作的时候,不可过度维修,要控制好间隔时间,规避维修过剩现象。不应只单纯地使用这一种模式,因为此模式下的维修工作周期比较短,在维修工作中容易出现盲目性,难以充分体现发电机组维护检修标准化管理的作用。
4.2实施状态维修
        发电厂在运行过程中,需要重视发电机组设备老龄化、零部件损坏等问题,需要及时更换损坏不可用的零部件和设备。状态维修对检修技术人员的要求比较高,其需要检修人员以发电机组设备的各项参数及其变化为依据,来对比不同参数下发电机组设备的整体状态,实施优劣对比,从而根据发电机组设备当前的实际运行状况,来制定针对性维修方案。这一模式的检修效果比较好,但是受政策的约束和影响,要先汇报,这会影响发电机组设备运行状态的真实性,而且也缺乏维修灵活性。
4.3分类管理发电机组设备
        在管理发电机组设备的时候,应当实施标准化的维护检修工作,以降低发电机组设备故障发生率,确保发电机组设备的正常运行。发电厂类型的不同,其所实施的故障维修方法也将有所不同,需要分类管理电厂发电机组设备,科学选择合适的故障维修模式。例如,如果电厂的规模比较小,便可以实施故障维修这一模式,降低电厂的维修成本,提高电厂的经济性;如果电厂的规模比较大,可以实施预防性维护检修标准化管理模式,防止发电机组设备出现故障,提升电厂的经济效益。在整个维护检修标准化管理工作中,应当不断地创新管理模式和手段,逐步走向科学化和规范化。
4.4分析数据监测
        风力发电机组运行中,自然环境等各种因素直接影响着设备运行状态,因而加强监控风力发电机组实际运行状态,比如环境温度、风机转速、电力功率监测及并网电力信息监测。如果监控数据出现异常,要结合实际情况初步分析并确定故障部位,再现场调查实际情况,找到异常原因及是否有安全隐患,获得最终解决异常问题的方案,促使风力发电系统稳定运行。
4.5保障风机安装质量
        对风力发电机组而言,要严格依照相关规范与标准安装流程,从根本上保障机组安装质量,提高风力发电效益与安全性。现阶段,风力发电机组所处环境恶劣,由此加大了设备安装难度[3]。因而安装时要加大控制力度,依照标准与规范安装机组设备。此外安装完成后还要检查安装质量,安装不合格机组要责令整改或重建,做好安装质量验收,从根本上实现高质量的完成风力发电机组安装,实现预期运行效果目标。
结束语
        发电机组维护检修标准化管理势在必行,是解决当前电厂运营成本较高问题的有效措施,有利于保障发电机组设备的正常运行,降低设备故障发生率,减少设备维修费用,保障人们的用电安全,获得较高的社会效益,与此同时能为电厂运营带来更多的经济效益,提升供电服务水平,从而推动电厂的现代化发展。
参考文献
[1]顾军民.风力发电机组的电气控制[J].山东工业技术,2016(23):170.
[2]常春永.风力发电机组电气控制系统检修探讨[J].中国高新技术企业,2016(06):139-140.
[3]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.
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