风力发电机组的检修技术应用与对策分析

风力发电机组的检修技术应用与对策分析

赵海 ,陶佳旭

中广核新能源云南分公司，云南 昆明650000

摘要：风力发电是一种环境友好型可再生电力供应源。但风力发电大规模接入电网运行将会给电力系统安全稳定带来挑战。本文主要对风力发电机组的检修技术应用与对策教学分析。

关键词：风力发电机组；检修技术；对策

引言

近年来，随着人民生活水平质量的提高，人们对于电力人员的需求也不断增加，促使风力发电工程的数量和规模也逐渐扩大。风力发电工程作为一种复杂性的工程项目而言，其在具体的施工过程中所涉及到的技术内容也相对复杂，其不仅会涉及到土建工程和风力发电机组的安装工程以及调试运行等多方面的内容，而且它的工程量较大，施工任务也较为繁重。且风力发电机组的安装工程在具体的建设过程中，通常会受到多种因素的影响，造成土建施工和基础安装过程存在较大的危险性，严重的话甚至会引发工程事故。也正是因为风力发电机组安装工程具有一定的复杂性特征，施工技术人员也难以对安装质量与工程建设的安全进行有效把控。

1风力发电机组的常见故障

发电机振动故障现象表现为转子平衡不好、与原动机耦合不好等。主轴承在运行过程中会产生振动与噪声，振动是由结构设计、滚动表面集合性状误差等引起的。常见的振动故障有滚道故障、落体滚动振动、齿轮箱震荡等几种。

2风力发电机组的检修技术应用与对策

2.1基于模块化多相PMSG的串并联直流风电场过电压抑制控制

在串并联直流风电场中，串联簇内的每个风机流过的电流相同。在总风电场侧直流电压不变的情况下，各风机的直流端电压的大小与其有功出力相关。在大多数实际风电场中，风机的调度命令大多采用易于实施的比例分布控制，同时也考虑了可用风功率。考虑到风能的随机性和间歇性以及尾流效应，每个风机的可用风能可能不同，从而造成风机直流端电压的差异。风速较高的风机端电压较高，容易超过电压极限值而造成过电压，研究考虑过电压抑制的风机协调控制策略对风电场安全稳定运行具有重要意义。目前针对串并联直流风电场过电压抑制控制策略并没有考虑传输电缆上的网损和压降，没有最大限度地利用风电场的可用风功率。

2.2风力发电自动化控制系统中最优参数的设置

为使得风力发电工程发挥出最大的发电效能，应当保证相关系统与设备的运行始终处于最优参数状态。为实现该项工作目标，应当合理运用智能化技术，实现对风电系统最优参数的智能化控制。笔者认为，在该项工作开展阶段，应当契合风力发电系统的运行建构相应的数据库，并基于大数据技术、人工智能技术、云储存技术、云计算技术、仿真模拟技术的有效集成，进而完成对风电场运行数据的深度分析，并设定特定的运行场景进行仿真模拟，获得发电机组、风力涡轮、电磁扭矩、变桨距等参数信息。在相关数据关联性的分析下，进而找出特定运行场景下的最优参数比，为后续的风力发电系统智能化控制提供参考。在模糊计算下，选择最优参数，并对其进行微调，主动适应风力的变化。

2.3发电机与变桨距系统控制中应用智能化技术

现代风力发电工程运行时，发电机作为发电自动化控制系统的核心，应当不断提升发电机组的运行控制水平，实现风能到电能的有效转换，如根据风力的变化、风速的大小、风向的变化等，进而快速完成对变桨距系统的调控，完成对轮毂上叶片距离的调整，使得浆距角的大小能够调节为设定值，从而实现对气流方向与叶片之间的角度控制。基于智能化最大功率跟踪技术的灵活运用，则可以契合发电机组的最大功率指标，实现对变桨距系统的智能自动化调整。如发电机组运行时，若风力处于恒速状态，此时发电机组的运行相对平稳，对应的输出功率P值处于稳定状态。届时智能化最大功率跟踪技术将发挥出一定作用，在智能化数据分析计算下，可使得桨距角始终处于最优状态，并完成对风轮转数的自动化调节、发电机组电磁转矩的智能化调整，确保发电机组在额定功率状态输出稳定电力。鉴于风力始终处于变化状态下，在发电机与变桨距系统进行控制时，若风力处于非恒速状态下，此时发电自动化控制系统的电磁转矩、风轮专属、桨距角等参数，都需要契合风力的大小与风速的强弱进行快速调整。为实现智能自动化调整，则需要针对发电机组的运行功率进行计算，以保证相关工作开展的有效性。通过对智能化最大功率跟踪技术的运行原理进行分析可知，在发电机组的输出功率出现变化后，将其表示r+。基于变桨距系统的数据模糊计算处理，并完成数据处理结果的输出，而后则利用PID控制器完成输入输出数据偏差的计算。基于数据计算分析的规律可知，当风能持续增加时，则需要将桨距角调小，进而使得风力资源的利用系数提升。

2.4故障特征提取与诊断

引进BP神经网络，对信号进行深度分析，通过此种方式，实现对故障特征的提取。明确当风力发电机组齿轮箱存在故障时，某些节点的响应幅度会异常增大，信号对应的频段将出现故障频段或失效频率。为更好地实现对故障的描述，在现有工作中进行风力发电机组齿轮箱故障信息的提取，通过对信号中携带能量的分析，掌握故障信号的特征。引进BP神经网络中的激活函数，进行节点反馈信息的连接。在反馈信息与预设的风力发电机组齿轮箱运行条件之间建立连接，进行运行状态的评估，实现对风力发电机组齿轮箱在运行中的故障诊断。

2.5科学选择风力发电机组安装参建单位

针对风力发电机组安装工程建设中所存在的这些风险和事故，若想做好该工程的安全管理，相关单位和相关人员就必须根据国家颁布的电力建设工程招投标管理的相关规定，来选择合适的风力发电机组安装工程承包单位和勘察设计单位以及监理单位，这就需要相关工作人员从以下几方面来做好这项工作。首先，风力发电机组的安装人员一般严格审查工程承包单位的相关资质，将风力发电机组的安装工程承包给具有相关资质等级的单位，并且双方在签订工程承包合同时还应当明确禁止安装单位将风力发电机组的安装主体和一些关键工作分包给其他的单位亦或者是其他工作人员独立完成。其次，相关人员还应当在风力发电机组安装工程的招标文件中明确对安装单位的资质、风力发电机组的安全生产条件、安全生产费用使用以及安全生产的保障措施等方面提出明确的要求。最后，有关单位和相关人员还应当严格审查风力发电机组安装单位的主要负责人和项目负责人以及专职安全生产管理人员是否具备岗位相关的资格证书，从而确保这些人员能够满足国家规定的相关要求。

2.6检修工作的实施

为了可以使检修工作可以顺利地进行，保质保量地完成，我们需要编制施工进度计划网络图和施工项目明细表。其中施工进度计划网络图标明了发电机组在各个阶段的工作步骤和大约的完成时间。施工项目明细表则是明确了项目每天的工作量，负责人，验收标准等情况，我们需要按照相关明细进行施工跟进。

结语

随着我国经济的发展，对电力的需求也越来越高，且随着绿色环保理念的深入，其要求也越来越高，这在很大程度长促进着我国电力行业的发展。我国现在主要发电方式是发电，其具有经济环保的特点，符合国家可持续发展的理念。在这样的背景下，为了保障我国发电的发展进步，就需要提高发电机组的维护能力，及时的发现和排除常见的故障，提高发电机组的运行效率，保证其能够顺利、健康、稳定的运行。

参考文献

[1]张文娟,彭婧,荣飞.VSC-HVDC串并联型D-PMSG风电场机组功率—电压协调控制[J].电机与控制学报,2017,21(8):88-94.

[2]黄守道,王佳蕊,荣飞,等.串并联型风电场机组的过电压协调控制[J].电力系统及其自动化学报,2018,30(6):60-65,72.