（保定科诺伟业控制设备有限公司 河北保定 071051）
摘要：风电是将风这种清洁能源充分利用起来，经过合理开发之后充分利用起来。风力发电中，大型风电发电机组发挥着重要的作用。要提高其运行效率，就要对电气设计予以高度重视。本论文针对大型风电发电机组控制中的电气设计展开研究。
关键词：大型；风电发电机组；控制；电气设计
引言
能源的大量消耗，使得不可再生能源大量消耗，濒临枯竭。风作为可再生资源，可以充分利用起来进行发电。为了保证风力发电，提高发电效率就要对大型风电发电机组合理利用，在控制工作中要对电气设计予以高度重视。
1 风力发电的简要介绍
工业的发展，能源消耗量越来越大，各种能源问题产生。为了保证能源的持续供应，就需要对绿色环保能源进行开发。用可再生资源替代煤炭等不可再生能源，风能是可以充分利用的。风力发电是有非常好的前景，但是，在对风资源进行利用的过程中，由于风的方向、风的速度以及风力都是不断变化的，就使得风能的可利用效率就会受到影响。科学技术的发展，风能的采集效率越来越高，使用风力发电的发电机组的过程中，就需要采取有效的控制措施，使得风能的采集率提高。风能的使用，不仅发电站的占地面积小，而且发电机可以安全可靠地运行，故障率有所降低。风能的发电成本降低，对风能发电所创造的经济效益起到了促进作用。
2 大型风电发电机组所采用的控制技术
大型风电发电机组运行中，要保证其性能充分，且机组运行稳定，就要重视控制工作。大型风电发电机组的稳定运行，是要求设计流程稳定，在具体的运行中不会存在不符合预设轨迹的情况。关于大型风电发电机组的性能，就是发电机组在运行的过程中，各项指标要符合要求。比如，发电的稳定性、风能的利用率等等。
保定科诺伟业控制设备有限公司以经营风力发电设备为主，大型风电发电机组的种类繁多，主要包括直驱型风力发电机组、失速型风力发电机组等等。对于发电机组控制技术，包括鲁棒控制技术、模糊控制技术、矢量控制技术等等。
3 大型风力发电机组控制中的主要电气设计内容
3.1 对于正常运行控制功能进行设计
正常运行控制功能的设计中，主要包括的内容是自动起停控制、切换控制和软并网控制。
其一，自动起停控制中所采用的启动方式包括面板控制、远程监控和启动的自动控制。从停机的角度而言，主要包括安全停机、紧急停机、停机的自动控制。在紧急停机的过程中，都会严重影响到运行设备，必然会损害发电机组。如果系统运行中产生严重的故障，就要紧急停机，以避免造成严重的后果。停机的自动控制，是通过运行刹车动作是风电机组停止，采用安全停机方式是最为可取的，不仅可以保证系统的功能，而且还确保系统不会被损坏。在发电机组运行中如果是处于自动运行状态，就可以采用自动停机的方式。
其二，切换控制主要是小电机与大电机之间的切换，电流也会随之切换。当大电机向小电机切换的时候，会产生非常大的瞬时电流，如果没有采取保护措施，就会导致发电机故障。将可控控件安装到小电机的内部，可以避免小电机在电流的冲击下被损坏。在可控控件中，可控硅是非常好的控件，对电流可以起到很好调节作用。要提高可控硅的利用率，就要将瞬态抑制电路安装到电路中，以避免切换时导致大电流产生。
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其三，软并网技术是大型风电发电机组控制中普遍采用的技术，可以对可控硅控件的限流予以有效控制。大电机向小电机切换的过程中会有大电流产生，要避免由此损坏到电机，就可以采用软并网技术，以保证电网运行安全。在设备的开关过程中，可以在并网的旁路中设置开关设备，诸如接触器、断路器等等都可以对电网起到一定的保护作用。
3.2 自动偏航技术和解缆技术
大型风电发电机组的控制中，自动偏航技术和解缆技术是需要重视的。在电气设计中需要重点关注。
当大型风电发电机组处于非正常运行状态的时候，自动偏航技术就可以发挥作用，根据需要发出左偏航指令和右偏航指令。这两个动作是可以相互锁定的，以确保偏航系统在运行中保持安全稳定。自动偏航技术还可以根据风向变化对系统予以保护。
解缆技术就是启动扭缆控制器自动解缆。如果需要手动操作，也可以使用扭缆开关对解缆加以控制。控制器会将电缆的缠绕情况向系统传输，当系统收到解缆信号之后，就按照指令操作。发电机组产生运行故障，就会自动停止，此时，检修人员就可以进行检修了，同时解缆操作。
3.3 人机交互式的切换控制技术
大型风电发电机组要处于自动化运行状态，人机交互式的切换控制技术应用极为重要。具体的操作中，控制界面都是图形化设计，根据直观的操作标志就可以操作。图形化界面上还可以根据需要设计参数，以有效地控制发电机组。对于发电机组运行中的反馈参数分析可以通过可视化的方式进行，以对大型风电发电机组的运行状态全面掌握。
3.4 制动控制的设计
大型风力发电机组要安全稳定地运行，就要重视制动控制的设计工作。在设计的过程中，需要重视主要的主控制保护系统设计、不被主控制保护系统局限的保护系统设计，还要重视设备的自主性保护。在对发电机组的刹车控制上，要安装超过两套刹车制动装置，而且每一个装置都可以独立运行，以使得刹车制动装置损坏的过程中，保证另一个刹车发挥作用。
总结
综上所述，大型发电机机组运行中，要提高机组的运行效率，就要对电气设计予以高度重视。风力发电的应用可以降低不可再生资源的消耗，而且还具有绿色环保价值。要有效地控制大型风电发电机组的运行，重视电气设计工作是非常必要的，是提高企业经济效益的关键。
参考文献：
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论文作者:赵世雄
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/15
标签：机组论文; 风电论文; 技术论文; 风能论文; 电气设计论文; 电机论文; 过程中论文; 《电力设备》2017年第21期论文;