左耀宇
国电电力山西新能源开发有限公司
摘要：随着时代的发展，经济的进步，人们生活、工作各方面对能源的需求不断增加。同时，我国实施可持续发展战略，风力发电装机容量逐步增加。风力发电能够满足人们对能源的需求，能够更好地实施可持续发展战略，值得我国大力推广应用。但是，在风电机组的运行过程中，不可避免地会出现各种故障，给机组的正常运行带来不利影响，因此，对风电机组电气及控制设备的维修进行深入研究是十分必要的。
关键词：电气控制设备；风电机组；检修
引言
随着人们生活水平的不断提高，对能源的需求也越来越多。风能发电是根据人们的需求发展起来的。此外，风力发电既可以为人类提供充足的能源，又可以更好地实施可持续发展战略。并进一步延续绿色环保的理念。由此可见，风力机对我们的日常生活产生了巨大的影响，对我们的社会也能产生很好的促进作用。一般风电场运行4年后，风机都要进行相应的维修保养。风力发电机组的专业维修水平是影响风力发电机组正常运行的重要因素。
一、风电机组概况
风电机组在运行过程中呈现出相对稳定的状态，出现故障的概率很低。实习过程中，学员能有效地向上级学习维修经验，从而达到有效的维修经验积累。为了有效地对新员工进行质量培训，维修部门经常制定科学的维修作业指导书或解决问题的对策，为新员工提供相关的知识和资料。为了有效地提高新员工的操作能力，主要从电气控制系统入手。它不仅是保证风电机组正常运行的重要手段，也是促进经济和社会效益实现的重要手段。这一比率通常是0.69/35 (或0.69/10.5)千伏。在电压达到35 kV的情况下，多个风轮机如葡萄般(架空线或电缆)连接起来。一个50 MW风力发电机组一般由3-4根集电线组成，集电后再连接一个风力发电机组升压变压器，由于容量的限制大容量风力发电机组可有多个集电单元。如果风电场的传输线较长，有时需要安装一定容量的无功感应装置。风力机控制系统的安全可靠性已经成为风力机能否正常运行乃至长期安全可靠运行的一个重要问题[1]。
二、风力机电气与控制设备的维修思路
风力机电控系统是风力发电设备的主要组成部分，也是风力发电的核心。通信模块发生故障时，将无法传送信息。一般情况下，风力机的安全链电路模块是通过串联电路的节点连接的。某个触点一旦断开，整个安全链将发生短路，从而有效地避免安全事故的发生。一旦发生故障，安全链将断开，处于短路状态[2]。指出在风电机组的维护中，首先要检查 PLC，其次要检查通讯功能，最后是安全链，最后是根据故障源对系统设备进行维修。
三、检查电气和控制设备
1. PLC故障检查
可编程序控制器主体是风力机的核心机构。应加强对员工的检查进行具体的检查工作时，重点检查软件版本和工作状态是否符合标准，如果发现系统过热，应立即停止使用 PLC主机，以避免 PLC主机结构进一步损坏。其次，在进行操作界面检查时，应着重检查主机的工作状态； PLC的状态可以通过观察操作状态来判断,为今后工作的开展提供依据。另外，如果 PLC主机在发生故障时还不能很好地识别，相关人员可以根据反馈信号对故障情况进行分析，并对相关信息进行检查。
2.检查通讯故障
为了合理地维护通信，相关人员可以对通信系统的常见故障进行分类。例如不能传递风力发电机的运行状态，不能传递安全链路信号等等。因此，在进行具体的检测工作时，首先要对通信模块的电源进行检测，然后掌握整个系统的布线，如果相关指标的波特率符合范围要求，则可以判断通信模块是否正常。
此外，如果在上述检查中没有发现任何通信系统故障发生点，则工作人员将检查的重点转移到通信线路的连接部和连接部，测量各个部分的信号强度，直到所有部分都没有出现故障。
进行 PLC检查后，检查风机的通讯功能。无法检测到风机所有设备状态信号(包括安全链)时，即表示控制系统通讯有问题。通信模块主要检查电源模块、连接器、线路、波特率设置、通信地址和信号强度。
3.安全链故障检验
在恢复通信功能后，必须检查安全线路。如果机组主设备停止工作，这可能是因为安全链回路未关闭。安全性检测时要分析软件的工作状态以及安全链电路是否损坏。安全环检是后续检查的重要依据。排除了软硬件故障后，结合电路接线图原理，分析了回路安全节点的功能及故障原因。当安全链信号在传输过程中受到干扰时，安全链节点也会发生异常行为。针对检测电路安全问题，应区分故障原因。如电缆作业状况严重，机场振动超时限，其实质就是设备运行状态已达到安全报警极限。关闭安全链，等待状态恢复正常后，即可进行故障检测[3]。
四、改善风电场电控系统的科学维护
在风电机组发生故障时，多种故障检测方法基本上都是合法的，无需对整个系统进行全面检测。有些新员工设备意识不强，缺乏系统和一致性。无经验的雇员无法从故障警报列表中看到直接的故障联系,电力故障分析要求检测人员具备系统的知识体系和可靠的检测技能。风机的电气故障是影响风机稳定性的重要因素，它可以有效地排除电气故障和控制系统故障，保证风机正常运行。强化风机电控系统故障诊断与分析，能有效排除电气故障。在风机故障管理过程中，应有效运用科学的管理思想，排除相关安全隐患，严格按标准进行电气故障维修，有效提高风机运行的稳定性，延长风机使用寿命。
五、风力发电电控系统优化设计方法研究
1.加强风力发电机电力系统的运行
故障部件电气系统的维护主要包括大功率故障元件的更换，以及由于不合理的型号引起的故障的更换和改造。由于检修不方便，因此风电机组电气系统不能及时进行检修。检测器、电路、主回路的绝缘检查、模块化插件的检查和紧固、控制柜的密封。同时，需要引进高科技电气专业人员，有效地维护电气系统的电路故障和电气输入系统。
2.采取科学管理办法，加强对控制系统设备的维修
风扇控制系统的运行维护，主要采用科学的方法：“预防为主，有计划地维修”。制定以前发生故障的控制系统设备的年度维修计划。此外，本系统还针对员工监督管理中机器操作疏漏、控制系统设备整体混乱等情况，制定了有效的对策。单元控制系统主要包括设备部件的例行检查、试验、损坏部件的更换等，例行检查、试验的对象主要是控制中心在控制系统中的检测，是否发生故障等。采用科学的管理方法管理设备，培训人员，加强日常维护保养工作，做好详细的故障分析记录，为今后设备维护保养管理提供科学的参考。
六、结束语
风电机组故障不是固定发生的，而是随机发生的。然而，工作人员详细记录了机组故障的类型和时间，运用统计概率和统计方法计算出了以上的记录，并对各个子过程进行逐个分析研究，得出了运行过程中的故障发展规律。同时，结合风电机组电控系统的优化管理，进一步细化重大故障处理。运营中，通过合理的管理和维护，使不良反应最小化，从而大大减少维护费用的投入，提高风力发电机组的运行效率，为中国经济和社会发展提供有力的保障。
参考文献
[1]许帆. 浅析电气与控制设备在风电机组的检修策略[J]. 环球市场, 2019, 000(004):344.
[2]马广章, 杨盼. 电气和控制设备在风电机组中的检修研究[J]. 电子世界, 2017, 000(024):198-198.
[3]崔艳东. 电气和控制设备在风电机组的检修分析[J]. 工程技术:文摘版, 2016(8):00262-00262.