摘要：风力发电是由风能到电能的新型发电模式，由于我国各种各样的资源丰富，但是电力能源的消耗巨大，所以我们要高效利用我们国家地大物博、能源丰富的特性，将风力发电持续推广，同时也符合了我国新能源的政策以及国家节能减排的号召。在整体的风力发电的系统中，由于风力发电的特殊性，有时我们必须特别注意风力发电设备的运行情况，保证风力发电的稳定性，避免投资成为亏损。同时风力发电设备所处环境的特殊性，一旦出现故障，就会对电力电气运行设备运行造成影响，从而影响整个的发电的安全性和稳定性。所以我们就需要对风力发电运行的常见故障进行分析，找出问题所在，解决问题，才能有效的保证整体风力发电的安全运行。
关键词：风力发电运行；常见故障；应对措施
1、前言
我国进入21世纪以来，逐渐的在与发达国家接轨，无论是经济方面，还是能源消耗方面。因为世界所有国家都开始利用新能源的开发与利用，所以中国自然不愿意落后。在众多的新能源当中，风力发电具有其独特的优势和可以利用的特点，因为无污染和纯天然。我国作为一个风力能源相对丰富的国家，目前也在加强对风能的利用，但同时，我们也要清楚的认识到，我们的风力发电还有诸多的不足，提出的措施和预防机制也是为了风电的正常运转产生良好的系统保障和设备维护。
2、风电电气整体系统的整体组成
2.1发电机
常见类型分为同步和异步发电机、励磁和永磁发电机、直流和交流发电机。根据发电机的运行模式，它进一步分为内转子和外转子。中国现有的通用型风力发电机主要是同步三相永磁交流发电机。这种永磁类型的发电机好处在于比同类型、同等级的发电机效率高、重量轻、体积小、制造工艺简便可以轻易实现免维护运行。但缺点也很明显就是电压调节性能差。
2.2控制器
伴随风力发电的兴起，风能利用的呼声渐高，控制器成为风力发电系统不可或缺的一部分。控制器通常包括分流卸载电阻箱、三项全桥整流、电压限制等。可以满足对整流器件的耐电压、耐电流的较高限制值有充足的裕度；按蓄电池的充电、放电等技术规范进行一定量的充电和放电；满足逆变电源的直流电压以及容量的要求；兼容电压调控分流；检测输入电压、输出电压、输出电流和容量的要求；控制系统可以自动加载并向风力涡轮机实施制动。
2.3蓄电池
蓄电池是风能发电的过程中必不可少的一部分，它是风能发电的过程中必须配备的蓄能装置。当前可选择的蓄能装置分为：提水蓄能、电解水蓄能、飞轮蓄能等。蓄能装置的作用是当风力发电装置发电量大的时候，可以储存多余的电能；当风力发电的功率很小的时候，蓄电池可以反哺给风力发电电能。
3、风电电气运行过程中的常见故障
在新能源的利用和节能减排的大力推广的整体大背景下，结合现有的风电电气运行特征与笔者的从业经历，笔者认为，我们在风电电气的维护中常见的故障有以下几种。
3.1齿轮箱造成的故障
齿轮箱是加速风力涡轮机的重要组成部件，根据风力发电机和发电机的特点，单元的质量和刚度以及传动轴的连接和润滑等。齿轮箱在使用过程中将承受静态和动态载荷，从而可能产生各种类型的故障。由于制造安装、操作维护、润滑、承载大小等方面的条件不同，故障发生的时间和程度差异还是比较大。
3.2风力发电系统故障
风电机组的电气系统通过变频器等电气设备与电网连接，向电网输送电能，同时控制电能参数。现代设计通过逆变器等电气设备控制功率和频率，以实现风电涡轮机的软电网连接。在大功率并网型风力发电系统中，双馈型电动机侧变频调速恒频发电系统具有较高的性价比，近年来被广泛应用。电气系统组件很多，故障种类也很多，主要有短路、过电流、过载、过电压、欠电压、过温、接地、以及启动逆变器等故障。
3.3风力发电机组造成的故障
发电机的功能将旋转的机械能转换为电能，其类型更多。风力涡轮机中最容易发生故障的是轴承，定子和转子。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆定子和转子故障主要包括匝间开路绕组，单绕组或多绕组短路，定子绕组连接异常，转子条和端环断裂（笼式转子），静态或动态气隙偏心。异步电机发生故障时可能会出现以下现象：内部电气不对称，气隙磁通和相电流谐波分量增加，转矩脉动增加，平均值减小，电机损耗增加，效率降低，绕组过热等。
4、风力发电中常见故障的分析方法
4.1风力发电接口状态分析方法
现代电子控制系统集成了PLC，电子控制系统和PLC在特定协议中以一系列接口信号相互通信。某些故障与接口信号的错误或丢失有关。有些可以通过简单的操作显示在LCD，CRT和其他人机界面上，所有接口信号都可以通过制造商专用的诊断软件或编程器调用。
4.2风力发电系统快照分析方法
现代风力涡轮机无一例外地设计有计算机自动化控制系统，并且使用故障诊断软件非常有效。当风扇处于正常运行状态时，故障前后的各种动态参数和参数变化都会实时记录，故障事件数据或事故现场状态重放还具有计算机系统的唯一不可否认性（数据真实）。风扇故障数据快照功能为我们的维护和处理工作带来了极大的便利。
5、常见风力发电故障的应对措施
5.1风力发电齿轮箱故障的应对措施
通过对变速箱故障的研究，有必要提前做好所有预防措施。通过调查分析，变速箱中的大部分故障都可以采取合理措施避免故障的发生。为了保证变速箱的正常运行，要做好随机监控和定期检查工作，定期检查变速箱的温度，清洁度，噪声，振动记录，轴承和机油状况。检查工作可分为目视检查和仪器检查，并对变速箱中的每个部件进行全面检查。还可以安装离线油过滤装置以降低润滑油的污染程度，改善齿轮箱操作的清洁度，并降低轴承疲劳和磨损概率。
5.2风力发电中发电系统故障的应对措施
为提高整体风力发电系统的运行稳定性，提高整体风力发电系统的容错几率，应该从系统设计、系统性质、系统施工和系统整体后期维护去考虑。风力发电系统采用的也是工业自动化系统，所以故障诊断软件的使用必须应用起来，而系统自动化的应用将会给我们带来极大的便利条件。
5.3风力发电中发电机故障的应对措施
为了保证发电机的正常运行，有必要加强故障排除工作，做好各种安全防护工作。对于叶片失效，叶片的厚度和弦长可逐渐增加，以提高叶片结构的稳定性，可有效减少叶片因磨损和老化引起的故障。加强交流电抗干扰设计，定期清除交流电的灰尘，避免交流电过载，避免超载和过压。加强对发电机组的保护措施，特别是在发电机组容量增大的情况下，应采取各种保护措施，避免发电机组因电磁干扰和磨损而发生故障。加强发电机故障排除，做日常维护工作，避免事故发生。
6、结束语
总之，我们在风电运行的过程当中，会发现许许多多的问题，但是我们也有许多的应对方法。任何一种新技术在应用的过程当中，会带来许多的方便，也会给运维维护人员带来许多的不便，这并不是说我们就不要应用新型的技术，这恰恰说明我们应该继续使用新型的能源技术去改革旧有的能源技术。在国家大力提倡新能源利用和节能减排的现在的实际情况，我们应该高举国家大旗，心怀国家政策，才能认识风力发电的使用，风力发电的故障以及干劲十足的解决好我们现有的故障，将应用措施实施到底，将新能源推广，将风力发电推广到可以利用的各个地方。
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论文作者:董欢欢
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/14
标签：风力发电论文; 故障论文; 系统论文; 发电机论文; 齿轮箱论文; 电气论文; 风电论文; 《基层建设》2019年第4期论文;