摘 要：风力发电在我国能源行业中占有十分重要的地位，为社会的电力能源提供强有力的支撑，并且在当前号召节能减排的政策背景下，风力发电有着更加深远的发展前景。风力发电机组电气控制系统是一个核心设备，直接关系到电力生产的质量和效果，但在实际运行过程中容易发生一些故障，对此检修人员就需要做好相关的检查和修理，具体主要应该做好PLC 检查、通讯检查、安全链检查，以及对各分系统设备的检查，从而确保系统的正常运行。本文主要针对风力发电机组电气控制系统检修的方法进行了分析探究，实践证明具有非常好的效果，希望能够为相关检修工作人员提供有价值的参考。
关键词：风力发电机组；电气控制系统；检修
引言
随着清洁能源的推广和风力发电的逐渐增多，风力发电机电器控制系统的检修工作就成为风电设备运行维护工作的重要组成部分。但是在实际的检修和维护过程中，还存在各种问题，甚至很多工作人员对于设备的故障分析和处理能力不足，增加了风力发电机组电器控制系统检修工作的难度。因此，相关检修工作人员有很必要对对风力发电机的控制系统、电气系统等常见故障进行分析，进而有针对性的进行检修，排除故障，保证风力发电机组的安全、平稳运行。
1 风电机组电气、控制系统检修总框架
风电机组的控制系统就像人类的神经与大脑一样，要对其系统中的所有设备进行感知、控制，达到系统正常运行的目的。风电机组的控制系统是由专用模块组成的具有通信功能的模块，一般来说，这些模块包括了PLC通讯、安全链、数字输入DI/输出DO、模拟输入AI模块等。其传输机制主要是经过某种通信协定，将PLC主机命令、设施形态实施传送，使电气设施能够在规定形态下运行。在风电机组体系内，接到维护机组平安运转的核心回路是平安链回路，其回路由一些结点通过串接的样式衔接产生，其中如果某个结点断开，那么其平安链发送紧急关停的命令，此刻风电机组则能以火速关停的样式去防止平安事件的产生[1]。在风电机组报障碍以后，目前的当场检验办法一般只是“治标不治本”，特别是对一些新员工而言，未有对设备进行系统检查的经验，同时对有关认知也过于局限，缺乏对体系的整体、持续、综合性的认识。一般在障碍的预警列表内，基本能够直白地发现障碍的前、后次序并且数量会达到5～10条左右。而这对新职工来讲增大了研习、试验部分的困难程度，因此应当在运作中综合化认识且把握好有关的检修技术，总结思路、丰富经验。
2 风力发电机组的控制安全系统
对于较大规模的风力发电机组，控制、安全系统是通过做好系统中的平安规划，实现减少系统故障率以及保证系统安全运行的重要举措。如若在实际运行中出现故障，它能在第一时间内对故障进行定位检修。实际维护的规则是无效-维护原则，指的是在实际管制无效或者内在障碍使得机组无法正常工作的情况下，系统中的安全维护装备可以采取有效措施使得发电机组仍旧处于能够正常运行的平安状况下[2]。当系统中存在超速、电网负荷过大以及电机过载等情况时，系统会出现上述的安全维护状况。此外，该系统仍含有避雷装置，能够实现主电、管制电子回路中的避雷系统检修。
风力发电机组的实际运行状况一般有正常运行、暂停、关停、火速关停四种情况。其运行中的最高级别是正常运行，最低级别是火速关停。实际操作过程中如果需要提升层级，需要逐级提升，这是为了能够实时监控每一层级中的故障信息，若检测出问题则直接进行火速关停，进而及时的进行针对性的维修，若没有检测出问题则可以实现系统的正常运行。
3 风力发电机组电气控制系统的检修方法
3.1 PLC 检查
在实际控制系统中，最为关键也是核心的部分是 PLC，因此进行故障检测的过程中，首先检测 PLC 的情况。检查其操作界面以及 PLC 工作情况，检查是否存在死机情况。在内部检查过后，就需要对 PLC 的显示进行检查，同时检查 PLC 的外壳，看其是否存在过热现象[3]。
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3.2 通讯检查
当检查完 PLC 正常工作后，需要进行第二项的检查工作，即对控制系统通讯的检查。若控制系统通讯存在故障，那么风电机组中所有设备的状况是无法检测到的。通讯模块的检查主要包含 ：检查模块电源的实际运行，各个组块之间的接线是否准确接好，通讯信息的输入是否正确等等。
3.3 安全链检查
在确认通讯功能不存在故障的情况下，需要进行第三项安全链回路的故障检查。根据实际风电机组的设计原理，安全链回路控制着所有机组设备的正常运行。安全链回路检查中，第一步需要对安全链模块进行检查，看其是否正常工作，之后，才是对安全链软件的检查。如果安全链模块存在故障，则实际信息是无法传送的，后续检查都是无用的[4]。
检查完安全链回路的模块以及软件后，在保证其正常运行的情况下，根据实际电路运行图纸接线情况，对回路中的每一个安全结点进行逐一检查，找出其中的故障信息，对故障进行逐一排查，进而进行维修。大多数情况下会存在安全链信号传输中存在信号干扰，从而出现了故障问题。这就需要工作人员足够的经验对故障进行分析排查。只有当安全链回路中所有故障排除后，主体设备才能正常运行。
3.4 各分系统设备检查
对风电机组的各类子体系检验时，需要严格根据电路图所指示的回路检查，系统包括了很多，如变桨、偏航、液压、润滑、冷却系统等。在检验电气回路种类时，分为两类：
（1）管制回路。有三种功能，测量、控制、反馈。以测定来讲，关键是将各个种类的传感器，比如温度、压力、转速、方位、加速度等讯号转换为特殊范畴的电压讯号，由PLC片件测定去判别设施的运作形态。传感器内，其电压通常较小，然而仍有特别的境况。管制性能是由PLC片发送24V管制讯号，以弱电管制接触器闭合，由此实现分隔去完成连通、分隔动能电源，最终实现自主开启关停电气设施的效用。在接触器内，普通难题包含触头粘在一起、电磁线圈无效等，其结果都造成了小能高效管制电气设施。直至设施形态参变量大于日常范畴而被测定讯号检验查出，由此才能出现报障碍。
（2）动力回路。涵盖单相、三相回路，在单相电压内分为两类，也就是230V和380V。无论是检验接触器或连线端子，在检验维修中，应注重断开电源、查验电源平安的事件。而且在通电以前，也应当注重检验设施相间及对地隔离境况，极大程度防止通电发生短路及损耗设施的境况[5]。同时值得注意的是，在电机维修之后，要明确相序有无错误，禁止使马达发生反转的境况。
结束语
总之，随着风电机组的不断进步发展，机组故障诊断技术也在不断提升，这也为故障的诊断以及维修提供了更好的方法。风力发电机组电气控制系统检修是实际电气生产过程中不容忽视的重要环节，风力又是一种重要的绿色清洁能源，肆意相关工作人员必须要做好风力发电机组电气系统的检修工作，运用科学有效的检修技术，确保风力发电机组的正常运转，为社会生产生活提供稳定的电力能源。
参考文献：
[1]赵艳梅. 基于变速恒频风力发电机组电气控制系统的分析[J].内燃机与配件，2018(11)：103-104.
[2]常春永. 风力发电机组电气控制系统检修探讨[J].中国高新技术企业，2016(06)：139-140.
[3]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.
[4]汪海成. 电气和控制设备在风电机组的检修分析[J].电子测试，2016（07）：56.
[5]罗昕．大型风力发电机组电动变桨距控制的研究[D].河北工业大学，2014．
论文作者:张利锋
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/31
标签：控制系统论文; 回路论文; 机组论文; 电气论文; 系统论文; 故障论文; 风力发电机组论文; 《科学与技术》2019年第05期论文;