風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化問(wèn)題及解決對策論文

風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化問(wèn)題及解決對策論文

　　摘要：伴隨經(jīng)濟的不斷發(fā)展，資源枯竭已經(jīng)成為全球性的問(wèn)題。在這種背景下，風(fēng)能作為一種清潔的、可再生能源得到了大力的應用和推廣。在信息化技術(shù)的引導下，風(fēng)電電氣工程充分將科學(xué)技術(shù)與環(huán)保有效結合在一起，實(shí)現了風(fēng)電電氣工程的自動(dòng)化，符合當前經(jīng)濟發(fā)展、節約環(huán)保的特點(diǎn)。本論文以風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化為研究出發(fā)點(diǎn)，對其中存在的問(wèn)題進(jìn)行了詳細的論述，并在此基礎上提出了相應的解決措施。

　　關(guān)鍵詞：風(fēng)電；電氣工程；自動(dòng)化；問(wèn)題；對策

　　在全球資源枯竭的形勢下，風(fēng)能作為一種清潔的、可再生的自然資源，被廣泛應用到生活和生產(chǎn)中。與傳統的煤、石油、天然氣等資源不同，風(fēng)能屬于一種可再生資源，不會(huì )隨著(zhù)使用而減少，且我國風(fēng)能資源相對比較豐富，根據全國的風(fēng)能資源普查結果顯示：中國陸地風(fēng)能距離地面10m高度的經(jīng)濟可開(kāi)發(fā)量高達2.53億kW，近海地區的風(fēng)資源比這一數據明顯升高了3倍左右。在這種情況下，隨著(zhù)風(fēng)能開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為我國繼水電之后的最重要的一項舉措。

　　1風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化

　　1.1風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化

　　風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電。風(fēng)力電氣工程自動(dòng)化，顧名思義就是從電力生產(chǎn)到電力消費的每一個(gè)環(huán)節、每一個(gè)層次中都充分利用了自動(dòng)化進(jìn)行控制。在這一過(guò)程中，涉及到了大量的電子信息技術(shù)，如：電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)、計算機技術(shù)等。與其他的工程相比較，風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化具有較強的復雜性、綜合性，是電氣信息領(lǐng)域的一個(gè)新興領(lǐng)域。從某種程度上來(lái)講，風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化的廣泛應用，在很大程度上提升了整個(gè)電力系統的運行效率。對于風(fēng)電電力系統來(lái)說(shuō)，主要是通過(guò)各種電力設施，收集大自然界中的風(fēng)能資源，并將其進(jìn)行轉化為電能，之后在進(jìn)行輸電、變電、配電，最終將電力資源輸送到用電戶(hù)終端，以滿(mǎn)足社會(huì )生產(chǎn)和生活的需求。尤其是在新的形勢下，隨著(zhù)生活、生產(chǎn)用電量的急劇增加。在這種情況下，只有通過(guò)電力工程自動(dòng)化，不斷提高電力系統的運行效率，才能有效保障生活、生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域內的正常用電，推動(dòng)我國經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展。

　　1.2風(fēng)機控制系統

　　在整個(gè)風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化系統中，風(fēng)機控制系統最為關(guān)鍵，是實(shí)現風(fēng)電工程自動(dòng)化的關(guān)鍵性設備，也是整個(gè)風(fēng)機的重要組成部分。通過(guò)風(fēng)機的控制系統，可實(shí)現對風(fēng)機工作進(jìn)行良好的限度，并根據實(shí)際情況對其進(jìn)行自動(dòng)調節，以最大限度的捕獲風(fēng)能，并在此基礎上保證電網(wǎng)兼容性良好的。一個(gè)風(fēng)機控制系統，主要包括四部分，即：監控系統、主控系統、變槳控制系統、變頻系統。風(fēng)機控制系統運轉順利與否，直接關(guān)系著(zhù)風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化的進(jìn)程，影響了風(fēng)能是否得到了最大化的利用。

　　2風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化中存在的問(wèn)題

　　就目前而言，風(fēng)力發(fā)展已經(jīng)在我國得到了廣泛的應用。但是，在風(fēng)電發(fā)電的過(guò)程中，由于風(fēng)能快速發(fā)展、大規模風(fēng)電機組的投入運行導致負荷不穩定，以至于在具體的風(fēng)力發(fā)電中，不少風(fēng)電機組頻頻出現運行故障，直接對風(fēng)力發(fā)電的穩定性、安全性產(chǎn)生了不利的影響。具體來(lái)說(shuō)，我國風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化過(guò)程中，主要存在的問(wèn)題主要有以下幾方面：其一，脫網(wǎng)。在大多數風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化中，頻繁脫網(wǎng)現象較為嚴重，嚴重影響了風(fēng)力發(fā)電的穩定性。而在研究中發(fā)現，導致風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化出現頻繁脫網(wǎng)的主要原因有：電氣工程自動(dòng)化系統中本身存在一定的故障問(wèn)題，以及恢復期間，整個(gè)系統處于暫太弱生存性；風(fēng)電場(chǎng)的保護策略、保護方案無(wú)法滿(mǎn)足大規模風(fēng)電集中并網(wǎng)的要求，以至于兩者之間出現一定的挑戰，從而導致脫網(wǎng)現象頻頻發(fā)生。其二，風(fēng)電機組故障。在風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化系統中，風(fēng)電機組主要是利用風(fēng)輪對風(fēng)能進(jìn)行接收，并將其轉化為機械能，之后再利用風(fēng)輪將機械能傳送出去�？梢哉f(shuō)，在這個(gè)風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化系統中，風(fēng)電機組尤為關(guān)鍵，同時(shí)也是最為薄弱的一個(gè)環(huán)節。在風(fēng)力發(fā)電期間，風(fēng)電機組常常會(huì )發(fā)生故障。集中表現在以下兩個(gè)方面：（1）風(fēng)輪故障在風(fēng)電機組中，風(fēng)輪負責捕獲風(fēng)中的能量，主要由葉片和輪轂組成。其中，葉片主要是在外界空氣氣流的作用下，驅動(dòng)風(fēng)輪轉動(dòng)，只有通過(guò)輪轂將扭矩傳送到風(fēng)電機組的傳動(dòng)系統中。在這一過(guò)程中，葉片在氣動(dòng)力、重力和離心力的作用下，常常出現葉片揮舞、葉片擺振和葉片扭轉等葉片振動(dòng)故障。（2）變槳系統故障變槳系統是風(fēng)電機組的重要組成部分，根據變槳系統驅動(dòng)力的不同，又可進(jìn)一步具體劃分為液壓變槳和電氣變槳。在這兩種變槳模式中，液壓變槳主要有液壓設備提供驅動(dòng)，而電氣變槳則是現階段風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化中最常用的變槳系統，主要由變槳電機、變槳電機驅動(dòng)器、齒輪箱、變槳軸承和變槳系統控制器所構成。在這一系統中，一旦電機軸承出現故障、變槳系統振動(dòng)過(guò)大、電機潤滑油脂過(guò)多或者過(guò)少的現象，就會(huì )導致整個(gè)變槳系統出現伺服電機過(guò)熱的現象；而當變槳驅動(dòng)耦合不好、旋轉部分有所松動(dòng)的情況下，就會(huì )出現伺服電機振動(dòng)過(guò)大的現象；而當變槳系統中軸承安裝出現偏差，或者軸承潤滑不良的時(shí)候，就會(huì )導致變槳系統中減速器軸承失效，從而對整個(gè)風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化產(chǎn)生重要的影響。

　　3風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化中問(wèn)題的解決措施

　　針對風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，筆者認為可從以下幾方面進(jìn)行有效的解決和完善：

　　3.1脫網(wǎng)的有效解決措施

　　根據引發(fā)風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化出現脫網(wǎng)的原因，應做到以下幾點(diǎn)：第一，確保風(fēng)電機組具有優(yōu)秀的低電壓穿越能力。根據國家能源局的相關(guān)規定，風(fēng)電場(chǎng)必須要對低電壓的穿越能力進(jìn)行現場(chǎng)檢測，并將檢測合格報告相調度機構提交；而對于已經(jīng)并網(wǎng)，但仍未進(jìn)行低電壓的穿越能力檢測的風(fēng)電場(chǎng)，應盡快完成。第二，不斷提高風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置的性能，以有效確保風(fēng)電場(chǎng)的容量、配置與相應速率相互滿(mǎn)足。為了有效預防脫網(wǎng)現象，風(fēng)電場(chǎng)應對其無(wú)功補償裝置的相關(guān)配置、性能等進(jìn)行詳細的檢查，對于無(wú)功調節能力不滿(mǎn)足要求的應及時(shí)進(jìn)行整改。并根據無(wú)功分層區的平衡原則，對裝置的最大容性、感性無(wú)功容量進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的分析，保證動(dòng)態(tài)調節的相應時(shí)間控制在30s以下。第三，全面提升風(fēng)電機組對電網(wǎng)的適應性。對風(fēng)電機組中的主控定值、電壓保護等各項數據進(jìn)行詳細的研究，對于風(fēng)電場(chǎng)中的升壓變壓器、箱式變壓器的分接頭位置進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化和調整，使得二者能夠最大限度的配合；第四，完善風(fēng)電場(chǎng)匯集系統中小電流接地系統。對目前風(fēng)電場(chǎng)匯集系統中小電流接地系統加強研究，對其35KV和10KV的小電流接地系統進(jìn)一步進(jìn)行改造和完善，以實(shí)現風(fēng)險常的匯集線(xiàn)發(fā)生單相故障的時(shí)候，能夠快速切除，從而有效避免故障的進(jìn)一步擴大。

　　3.2加強風(fēng)電機組的檢修和日常維護

　　針對風(fēng)電機組運行過(guò)程中出現的故障問(wèn)題，除了進(jìn)行故障檢修之外，最重要的是加強風(fēng)電機組的定期檢修和日常維護工作，以最大限度降低風(fēng)電機組的故障發(fā)生率。第一，定期檢修。對風(fēng)電機組進(jìn)行日常維護檢修、定期維護檢修等方式，可以實(shí)際發(fā)現風(fēng)力發(fā)電機組的故障，并及時(shí)進(jìn)行排除，從而有效提高整個(gè)風(fēng)電機組的運行效率。這就要在日常、定期檢修過(guò)程中，對風(fēng)電機組的各個(gè)電氣設備，尤其是針對容易出現故障的部位進(jìn)行檢修，保證其處于良好的運行狀態(tài)。第二，日常維護。在風(fēng)電機組的日常維護中，經(jīng)常會(huì )出現一些故障需要馬上進(jìn)行現場(chǎng)排除。排除之后進(jìn)行必要的維護，如：安全平臺和梯子的螺栓是否存在松動(dòng)的情況，控制監控柜的內部是否存在燒焦的現象，發(fā)電機的電纜是否出現偏移，夾板是否出現松動(dòng)，軸承是否存在異常響動(dòng)等。并在此基礎上，結合日常檢修的結果，采用有針對性的維護方法，加強日常維護。

　　結束語(yǔ)

　　綜上所述，隨著(zhù)風(fēng)力資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，以及風(fēng)電機組的大規模運行。受到多種因素的影響，風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化過(guò)程中暴露的問(wèn)題日益增多，嚴重影響了風(fēng)電發(fā)電的安全性和經(jīng)濟性。在這種情況下，必須要針對所暴露出的問(wèn)題，采取有效的解決措施，有效降低風(fēng)電電氣工程自動(dòng)化過(guò)程中故障的發(fā)生了，進(jìn)而有效提升整個(gè)電力系統的運行效率，以最大限度保證社會(huì )生產(chǎn)、人們生活的正常用電。

　　參考文獻

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