风力发电机组电气控制系统检修措施研究

风力发电机组电气控制系统检修措施研究

张云

华电（云南）新能源发电有限公司，云南昆明 650228

摘要：随着新能源的开发和利用，风力发电逐渐受到市场青睐，且覆盖范围日渐扩大，同时对风电机组运行质量提出了更高的要求。在此背景下，需要对风电机组电气控制系统的运行情况进行分析，并探究常见故障，提出可行性的检修方案，保障电气控制系统的安全运行。文章主要对风力发电机组电气控制系统检修措施进行分析，旨在进一步提高检修效率，保障风力发电机组的安全可靠性运行。

关键词：风力发电机组；电气控制系统；检修措施

电气控制系统在风电机组中发挥不可替代的重要作用，且在长期超负荷运行过程中，该系统容易出现很多故障问题，如发电机故障、变流器故障等，严重危害整体风电机组的安全运行。因此，需要结合实际情况，加大电气控制系统的检修力度，及时发现潜在的故障问题，并采取针对性措施进行处理，保障电力控制系统的安全运行，强化风电机组功能发挥，为我国风力发电事业的可持续发展奠定良好的基础。

一、运行特点

风力发电机可以把风能转化为机械能、电能，为社会生产生活输送清洁电能。其中风力发电机电气控制系统包变流器、传感器、监控站等元器件，它们彼此之间相互配合，保障风电机组的安全运行，强化发电效率。由于控制系统长时间在外界环境运行，受环境影响较大，且自己载荷较为多变，容易对系统元器件运行性能产生影响，甚至缩短使用寿命。基于此，需要加大电力控制系统的检修力度，尤其要通过智能化技术，对运行情况进行实时监测，以便发现异常情况，需要进行技术处理。

二、检修内容

（一）PLC控制器检修

在对该器件进行检修过程中，主要的检查内容就是输入回路、输出回路、程序逻辑等【1】。如使用反查法对程序逻辑进行检测，结合输入输出表，对故障点进行精准定位，然后以此为依据，明确针对性的输出继电器，并对其动作情况进行分析，确保其符合相关的逻辑关系，一旦发现异常情况，则判断程序逻辑发生异常，需要结合题型图，对故障点进行快速定位和检修。此外，还需要对操作界面进行检查，避免出现死机情况；对显示器、外壳进行检查，避免出现过热问题。

（二）通讯检查

通讯网络设备可以对整体系统设备的数据进行传输和实时共享，尤其可以把系统控制单元、监控设备采集的数据传输到控制中心，以便帮助工作人员动态监测设备运行情况。一旦通信网络发生异常情况，难以对采集数据进行传输，不能对系统设备进行监控，甚至会引起控制器误动问题。其中在对通行网络设备进行检测时，需要对接线、电源、交换机、服务器、通信电缆等设备进行检测，避免出现损坏情况，一旦发现指示灯不亮，需要及时更换新的设备。

（三）安全链路检查

安全链路可以对风电机组软件和硬件设备进行有效性保护，一旦安全链路出现故障问题，会导致风电机组失去最后的保护屏障。一般情况下，其常见故障问题有急停开关故障、振动开关故障等，当出现以上故障问题时，机组会启动紧急停止状态。在对其进行检修时，需要检测相关模块和软件，并结合接线图，对各个回路安全点的连接进行检查，明确具体的故障信息【2】。

（四）各系统设备检查

在对变桨、液压、润滑等系统设备进行检查时，需要结合电路图指示信息，进行全面的回路检查。此外，还需要对各个传感器的相关数值进行全面检查，如温度、电流、电压等，一旦发现数据异常情况，则判断该系统设备出现故障问题，要经过进一步的检查，确定处理方案，如维修、更换等。此外，还需要对各个电气设备运行情况进行检测，避免出现过载、跳闸问题，当显示数值超过标准参数，则表明系统出现故障问题，需要深入探测故障具体位置。

（五）其他方面

在日常工作中，需要做好机组内部处理工作，尤其要定期紧固螺丝，避免出现脱落风险；要定期对开关进行防潮处理，定期更换内部固定硅胶。此外，还需要做好外部调试工作，如观察设备外部情况，保障按钮、指示灯正常运行。做好静态调试和动态调试工作，如在静态调试中，需要在断电状态中，结合设计图纸、系统构造，同直观法进行检测，定位故障点；动态调试中，需要在通电状态中，开展常见故障检修工作，从而保障电气设备运行效果，减少故障发生几率，保障风力发电的正常运行。此外，还需要做好机械设备检修工作，如端口触头、齿轮箱、变速箱等的运行状态，一般需要通过振动监测技术、温度监测技术进行检测，从而对机械设备内部运行情况进行详细了解【3】。

三、检修策略

（一）强化远程操控

通常情况下，风电场设备地处偏远地区，且位置较为分散，需要对人工智能技术、物联网技术等进行优化应用，实现远程操控。在人工智能技术支持下，可以对风电机组运行情况进行动态监测，一旦发现设备故障问题，可以进行自动处理、智能回复，保障风电机组安全运行。同时需要做好前期调查研究工作，明确发电机组的极限值，并以此为参考值，保障风能发电机能够及时复位。此外还需要通过远程操控方式对误报、传感器误动等故障进行智能维修和处理【4】。

（二）完善检修制度

为了保障检修工作的顺利进行，需要结合实际情况，制定可行性的检修制度，对具体的检修流程进行优化，并为检修工作的有序开展提供规范性指导，只有这样才能提升检修效率。在检修制度指导下，既要明确检修工作细节规范，同时要标注重点检修内容，如保障电气元件建设质量，及时发现电气元件故障问题；要对线路进行详细检查，一旦发现线路故障，需要第一时间更换。通常情况下，电气控制系统故障为局部故障，在完成局部故障检修工作中，工作人员需要结合制度标准要求或者个人经验，确定是否需要开展全面检测【5】。

（三）提高维修技术

提高维修技术可以强化发电机组检修效率，保障电力控制系统的安全运行。在日常检修工作中，需要对风电机组运行情况进行仔细观察，强化检修人员的敏感度，通过机组器件的外在表现，如异响、变形等情况，精准判断是否出现故障问题；要通过倾听方式判断是否出现故障问题，所以要强化对检修人员的听力训练，强化其认真倾听能力，提高判断准确性；要对润滑系统进行强化维护，保障整体机组安全运行【6】。

（四）引进新型技术

随着科学技术的发展，机器人技术在风电机组电气控制系统中发挥了越来越重要的作用，可以通计算机程序控制智能机器人开展智能化、自动化检修工作，并对故障信号进行自动化采集，传输到控制中心，进行智能化数据分析，并下达指令，实现智能化智能检修，从而减少人工检修的风险，降低事故发生率。

四、结语

综上所述，随着我国经济水平的提升，电能需求日益加大，同时对风能、太阳能等新型能源开采提出了更高的要求。在风力电力机组运行过程中，电力控制系统需要长时间在露天环境中进行运行，受到外界环境的影响，容易出现很多故障问题。因此，需要结合实际情况，采取科学措施进行检修工作，保障检修工作效率的提升，最大程度上减少机组故障问题的发生几率，为我国风电事业的长远发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]杨继光. 风力发电机组电气控制系统检修分析 [J]. 设备管理与维修, 2022, (15): 61-62.

[2]周国旭. 风力发电机组电气与控制系统快速检修思路研究 [J]. 中国设备工程, 2021, (14): 68-69.

[3]张倩. 风力发电机组电气控制系统检修分析 [J]. 时代农机, 2019, 46 (12): 60-62.

[4]张学健. 风力发电机组电气控制系统检修的分析 [J]. 电子测试, 2019, (09): 110-111.

[5]张学健. 风力发电机组电气控制系统检修的分析 [J]. 电子测试, 2019, (07): 94-95.

[6]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.