摘要：随着我国整体经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，对于能源的需求与日俱增。在我国电力系统中风力发电所占的比例逐渐的提高，我国的风力资源丰富，并且风力资源是可持续利用的清洁能源，因此风力发电逐渐得到了人们的认可，但是风力发电机组的运营安全和控制成为了一个问题。
关键词：风力发电机组运行安全；控制措施
引言
我国近年来对于能源的开发和利用已经取得了非常不错的成就。随着社会的发展，社会各界对电能供应的需求不断增加，推动着供电领域的快速发展。风力作为一种重要的可再生清洁能源，利用风能实现发电，对供电行业与社会可持续发展具有重要意义。
1风能的开发和利用
以往人们通过牺牲能源换取经济发展，近年来，随着社会的快速进步，能源耗竭的问题日益突出，环境污染问题也日渐严重。为了维持人类生存环境的可持续发展，需要加强关注并切实解决环境问题和能源问题。煤炭、石油等常规能源由于其不可再生的性质和污染环境的特点，需要尽量节约和减少使用，积极开发并利用风能等可再生清洁能源，这不仅有利于保护生态环境的可持续发展，还有利于推进社会经济的发展。我国拥有丰富的风力资源，相比常规的能源发电，利用风力发电能够大大降低生产成本，并保护生态环境。风力发电机组是对风能实现利用的重要系统，在科学技术的快速发展过程中，该系统的控制技术也得到了全面进步，并更趋向于高可靠性、智能化以及轻盈化的方向发展。对于风力发电，不仅投资灵活，占地面积小，并且施工周期相对较短，经济效益和社会效益得到双发展。国家对风力开发企业也给予了重要的政策支持，近年来，风力发电产业发展迅速，进一步推进了对风能的有效开发和利用，也促使风力发电机组的控制技术不断进步。
2风力发电机组运行安全性的分析
（一）运行环境恶劣，在风力发电运行的过程中由于长期在野外进行作业，工作的条件非常的恶劣，并且风力资源不是人为可以进行控制的，在一些极端环境中最高风速可以达到五十米每秒，风机承载着超负荷的载荷，风力发电机组的运营安全随时随地都受到外界环境的影响。为了保障风机的质量，在进行风机制造的时候需要对制造风机的材料进行大量的实验，主要是测试该材料的疲劳时间、耐高温性能、耐低温性能、耐腐蚀性能和抗冲击性能，在经过测试之后才能确定，并且风机的设计寿命一般是20年，对风机的结构安全性能提出了更高的要求。（二）风机的设计，在风机运行过程中通过使用变浆距技术可以有效减低，风机在运营过程中承受的风力载荷，并且在无风的环境中风机可以自动的调整到最大浆叶角的位置，这样在出现风力资源的时候，可以保证风机运行的安全性。在进行风机系统制动的时候，可以利用三套独立的叶片变桨结构来进行安全稳定的制动，在遇到极端的环境的时候，为了很好的保护风力发电机组不受到破坏，一般会提前对风机记性制动，一般是采取启动刹车系统，保证风机的叶片都回到最大桨叶角的位置。主要是风机在运行时的动态载荷是非常大远远超出了静止状态下载荷，因为在预报有极端恶劣的天气的时候，工作人员会预先对风机进行保护，保障风力发电机组的设备安全。（三）风力发电机组的安全保护系统，在风力发电机组工作的过程中还需要对机组进行一定的保护，在风机运行的过程中都是采取自动化控制的，自动控制系统要保障发电机组在无人值班环境下的自动运行，并且将实时的监测数据信息上传给控制系统。其中可编程控制器是风力发电机组自动控制的核心要素，还包括了PLC、各种传感器、控制器和主要的执行设备，通过传感器的数据采集再上传到控制器中，通过计算处理下达给执行设备的下一步指令，从而保障风力发电系统的运行安全性。
3风力发电机组运行安全控制的主要措施
3.1消极风险或危害应对策略
一般可以采用回避、转移、减轻的三种策略来处理消极风险或危害风险。回避策略：该策略直接选择对消极风险或危害进行规避，可以达到彻底消除风险的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在工程项目实施的早期，可以通过对需求、沟通、信息获取、需求澄清、技术规避等方式来避免风险。转移策略：该策略是将具有威胁或危害的消极风险转移到第三方企业，而并非是对其进行消除，其是目前财务风险处理过程中常用的最有效的方法。通过将风险管理转移至另一方，从而降低自身的风险，在转移过程中需要像第三方支出一定的风险转移费，其可以通过保险、履约保证、担保等丰富多样的方式实现。减轻策略：该策略主要是指将消极风险或危害的单独概率或联合概率降低到可以接受的程度，是目前大多数工程项目采取的一种应对策略，在实际工程中一般先行采取措施降低风险发生的概率或损失程度。
3.2设备的检修
在风机运行过程各个设备的安全质量成为了关键，任何一个设备零配件中的可靠性出现了问题，都会影响到风机的正常运行。这就需要对风机的各项设备进行定期的检测维修，要保障所有的设备零配件的质量过关，各项技术参数都达到了国家的技术要求，在检测的过程中及时的发现问题，有效的排除存在的安全隐患，有效的预防风机运行的风险出现。在检测的过程中还需要对各个设备的零配件之间连接部位进行一定的润滑和紧固，要通过主动预防来有效的提高风机运行的可靠性，这样才能有效的保证工作人员的施工安全和风电系统的安全性。在预报极端天气的时候，工作人员需要预先对所有的设备进行一次快速的临时检测，确保各个风机的运行状态可以抵抗极端天气的变化，并且在极端天气过后还需要对所有的风机和系统进行全面的检测，保障在极端天气过后各个风机组没有产生巨大的变化，还保持着之前的检测状态。
3.3数据监测的分析
在风力发电过程中很多数据信息的变化都会对风机的运行造成一定的影响，在风机运行过程中需要对工作环境的温度、风机的实际转速、电力功率的检测、并网电力数据信息的监测等。在风机高速旋转的过程中产生的机械能也是非常多，并且导致了叶轮的工作温度不断的升高。有可能出现异常数据信息的监测模块主要有发电机组的绕组线圈的温度、控制柜的温度、机舱的实际温度、三相电压、电流、电压等信息，在超出了预期的设定值时我们需要将数据信息及时的上传到控制系统中，并且及时的通过远程控制系统对一些设备进行有效的调控，防止安全事故的发生。
3.4矢量控制
通过矢量控制，能够对风能进行最大化的跟踪，同时还可促使无功功率和有功功率两者独立解耦调节，该控制系统具有较强的抗干扰能力和适用能力，还可在较短时间范围内实现稳定控制。双馈电机相应控制系统当中对矢量控制的应用较为普遍，不过因为转子电流励磁分量相应多少会对发电机组自身的稳定性产生一定影响，所以会一定程度的限制无功补偿量的大小。
结语
在今后的风力发电机组运行中要不断的升级设备的运行安全性，引进先进的管理系统，不断的提高我国风机发电的效率。
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论文作者:孙亚忠
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
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