风电电气工程自动化中的问题及优化措施

时间：2021-09-26 11:07:07 所属分类：电工技术 浏览量:

目前，风力发电场发展迅速。在风电场中，电气系统的设计技术是重要的组成部分，也是关键的计算点。因此，随着风电场的快速发展，电气系统的设计技术越来越受到重视。从而有效发挥了风电场电气系统技术的功能优势，为风电场的可持续发展奠定了重要基

　　目前，风力发电场发展迅速。在风电场中，电气系统的设计技术是重要的组成部分，也是关键的计算点。因此，随着风电场的快速发展，电气系统的设计技术越来越受到重视。从而有效发挥了风电场电气系统技术的功能优势，为风电场的可持续发展奠定了重要基础。

　　1.风电电气工程自动化综述。

　　风力发电是利用风能发电。风电工程自动化，顾名思义，就是在从发电到用电的各个环节、各个层面，充分利用自动化进行控制。在这个过程中，涉及到大量的电子信息技术，如电力电子技术、网络控制技术、计算机技术等。与其他项目相比，风电电气工程自动化是电气信息领域的一个新领域。风电电气工程自动化的广泛应用，在一定程度上大大提高了整个电力系统的运行效率。对于风力发电系统来说，自然界中的风能资源通过各种电力设施收集，转化为电能，然后进行传输、转化和分配，最后传输到用户终端，以满足社会生产和生活的需要。特别是在新形势下，随着生活生产用电量的快速增加。在这种情况下，只有通过电力工程的自动化，不断提高电力系统的运行效率，才能有效保障生活生产各领域的正常用电，促进我国经济的进一步发展。

　　2、风电电气工程自动化的主要问题

　　2.1离线问题。

　　离网是风电电气工程自动化发展中最重要的问题，对风力发电的安全稳定造成了严重干扰。在实践中，产生离线问题的原因是多方面的。比如自动化系统本身的故障，风电电气工程自动化系统的可恢复性差，风电场保护方案与大规模集中并网要求不一致，都会导致离网问题。

　　2.2集合电路常见故障。

　　收集线是风力发电系统中非常重要的一部分，它可以直接影响风力发电机组的发电，因为风力发电场地往往在野外，风力储备充足，但自然条件通常很差，从长远来看会对收集电路产生很大的影响，甚至会造成安全隐患。其中，集成电路意外故障的原因包括设计、施工和维护等。在风电场建设初期，如果没有提前对风电场进行测试，对施工现场不熟悉，在不了解风电场地理位置的情况下贸然设计装置，势必会造成偏差。投资运营后会出现线路杆抗风能力差、风机变压器运行不稳定、跌落开关烧毁等诸多问题，直接危及风电运行安全。如果施工质量不符合要求，在施工过程中会出现很多问题，如设备跳闸、掉塔等。设备投入运行后，后期需要进行充分的维护工作，否则在恶劣的自然条件下，集成电路的电气设备会受到严重损坏。

　　2.3变桨系统故障。

　　变桨系统作为风力发电机的重要组成部分，根据其性能可分为电动变桨和液压变桨。目前，国内发电项目中最常用的是变桨系统。但是，一旦在变桨系统运行过程中，出现电机机组润滑油添加过量或不足、电机轴承运行异常等问题，就会降低变桨系统的散热功能，导致电机过热。当俯仰驱动的连接不顺畅，旋转装置的紧凑性不够时，电机运行时会振动。当变桨系统的轴承配置错误或润滑油不足时，轴承的运行速度会大大降低，出现故障，以上变桨系统故障问题的出现都会影响风力发电的整体效能。

　　3、风电电气工程自动化中问题的优化措施

　　3.1风电场集电线路故障的应对措施

　　首先，在风电场的设计阶段，要对施工现场的地理环境和气候特点进行详细的调查分析，通过大量的数据验证和经验总结，选择合适的电气设备，确保当前采集线路中的电气设备符合相关标准的要求。施工阶段严格按照设计图纸施工，严禁私自更改施工方案。每个环节都要保证施工质量，加强施工监督。现收集线投运后，做好检修维护工作，定期对现收集线设备进行隐患排查，制定排查维护方案和具体内容。在调查过程中，要小心谨慎，发现问题及时处理。特别是在大风季节和特殊天气条件下，要加大排查力度，确保集流线内所有电气设备可靠运行。

　　3.2重视风电机组的管理

　　在风力发电机运行中发生故障的问题里，除开必要的故障排除工作以外，更重要的工作是重视风电机组的管理工作，如定期的检查修理与平常的维护措施，以此来做到从源头上减小风电机组发生故障的可能性。首先重视定期检查与修理工作。通过对风电机组的定期检查工作能够及时掌握风电机组的运行状况，发现问题及时解决，而不是等到出现问题后才想着故障排查，这样可以大大增加发电机组的整体工作效率。第二，重视风电机组的日常维护工作。在风电机组的平时维护工作里，发现问题后及时的处理。待问题消除后，进行一定的维护工作，如检查安全平台等装置的螺丝是否有松动情况，控制柜内有没有正常运行，发电机的电缆有没有在应在的位置，夹板有没有松动，松动轴承有没有不正常的震动等。定期的检查与修理加上日常维护工作，及时发现风电机组存在的问题，采用针对问题的维护方式，进行维护工作。

　　3.3脱网的有效解决措施

　　根据引发风电电气工程自动化出现脱网的原因，应做到以下几点：第一，确保风电机组具有优秀的低电压穿越能力。根据国家能源局的相关规定，风电场必须要对低电压的穿越能力进行现场检测，并将检测合格报告相调度机构提交;而对于已经并网，但仍未进行低电压的穿越能力检测的风电场，应尽快完成。第二，不断提高风电场动态无功补偿装置的性能，以有效确保风电场的容量、配置与相应速率相互满足。为了有效预防脱网现象，风电场应对其无功补偿装置的相关配置、性能等进行详细的检查，对于无功调节能力不满足要求的应及时进行整改。并根据无功分层区的平衡原则，对装置的最大容性、感性无功容量进行专门的分析，保证动态调节的相应时间控制在30s以下。第三，全面提升风电机组对电网的适应性。对风电机组中的主控定值、电压保护等各项数据进行详细的研究，对于风电场中的升压变压器、箱式变压器的分接头位置进一步进行优化和调整，使得二者能够最大限度的配合;第四，完善风电场汇集系统中小电流接地系统。对目前风电场汇集系统中小电流接地系统加强研究，对其35KV和10KV的小电流接地系统进一步进行改造和完善，以实现风险常的汇集线发生单相故障的时候，能够快速切除，从而有效避免故障的进一步扩大。

　　结束语：现阶段，风电电气工程自动化存在的脱网和故障问题十分突出，已经对风电电气工程自动化的实用性造成了影响，所以相关工作人员必须着力解决此类型问题。在实践中，不仅要制定针对性解决方案，更要深化设备检修与维护，为切实提升风电电气工程自动化水平奠定基础。

　　参考文献：

　　高垚.谈风电电气工程自动化中的问题及解决对策[J].中国标准化,2018(14):124-125.

　　平金波.谈风电电气工程自动化中的问题及解决对策[J].城市建设理论研究：电子版，2016(13).

　　王晨清,宋国兵,迟永宁,刘凯,申全宇.风电系统故障特征分析[J].电力系统自动化,2015-11-10.

　　《风电电气工程自动化中的问题及优化措施》来源：《工程建设标准化》，作者： 薛亚军

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