风力发电机组维护

风力发电机组维护（通用8篇）

风力发电机组维护 篇1

风力发电机组的运行维护技术

摘要：风力发电机是集电气、机械、空气动力学等各学科于一体的综合产品，各部分紧密联系，息息相关。风力机维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的 高低；风力机本身性能的好坏，也要通过维护检修来保持，维护工作及时有效可以发现故障隐患，减少故障的发生，提高风机效率。

随着科技的进步，风电事业的不断发展。风能公司下属的达坂城风力发电场的规模也日益扩大，单机容量从30kW逐渐升至600kW，风机也由原来的引进 进口设备，发展到了如今自己生产、设计的国产化风机。伴随着风机种类和数量的增加，新机组的不断投运，旧机组的不断老化，风机的日常运行维护也是越来越重 要。现在就风机的运行维护作一下探讨。

一．运行

风力发电机组的控制系统是采用工业微处理器进行控制，一般都由多个CPU并列运行，其自身的抗干扰能力强，并且通过通信线路与计算机相连，可进行远程控制，这大大降低了运行的工作量。所以风机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析。

1．远程故障排除

风机的大部分故障都可以进行远程复位控制和自动复位控制。风机的运行和电网质量好坏是息息相关的，为了进行双向保护，风机设置了多重保护故障，如电网 电压高、低，电网频率高、低等，这些故障是可自动复位的。由于风能的不可控制性，所以过风速的极限值也可自动复位。还有温度的限定值也可自动复位，如发电 机温度高，齿轮箱温度高、低，环境温度低等。风机的过负荷故障也是可自动复位的。

除了自动复位的故障以外，其它可远程复位控制故障引起的原因有以下几种：

（1）风机控制器误报故障；

（2）各检测传感器误动作；

（3）控制器认为风机运行不可靠。

2．运行数据统计分析

对风电场设备在运行中发生的情况进行详细的统计分析是风电场管理的一项重要内容。通过运行数据的统计分析，可对运行维护工作进行考核量化，也可对风电场的设计，风资源的评估，设备选型提供有效的理论依据。

每个月的发电量统计报表，是运行工作的重要内容之一，其真实可靠性直接和经济效益挂钩。其主要内容有：风机的月发电量，场用电量，风机的设备正常工作时间，故障时间，标准利用小时，电网停电，故障时间等。

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风机的功率曲线数据统计与分析，可对风机在提高出力和提高风能利用率上提供实践依据。例如，在对国产化风机的功率曲线分析后，我们对后三台风机的安装 角进行了调节，降低了高风速区的出力，提高了低风速区的利用率，减少了过发故障和发电机温度过高故障，提高了设备的可利用率。通过对风况数据的统计和分 析，我们掌握了各型风机随季节变化的出力规律，并以此可制定合理的定期维护工作时间表，以减少风资源的浪费。

3．故障原因分析

我们通过对风机各种故障深入的分析，可以减少排除故障的时间或防止多发性故障的发生次数，减少停机时间，提高设备完好率和可利用率。如对150kW风 机偏航电机过负荷这一故障的分析，我们得知有以下多种原因导致该故障的发生，首先机械上有电机输出轴及键块磨损导致过负荷，偏航滑靴间隙的变化引起过负 荷，偏航大齿盘断齿发生偏航电机过负荷，在电气上引起过负荷的原因有软偏模块损坏，软偏触发板损坏，偏航接触器损坏，偏航电磁刹车工作不正常等。又如，在 对Jacobs系列风机控制电压消失故障分析中，我们采用排除实验法，将安全链当中有可能引起该故障的测量信号元件用信号继电器和短接线进行电路改造，最 终将故障原因定位在过速压力开关的整定上，将该故障的发生次数减少，提高了设备使用率，减少了闸垫的更换次数，降低了运行成本。

二．维护

风力发电机组维护 篇2

1 风力发电企业计算机机房的现状

1.1 风力发电的优势

现今世界的电能主要是靠火力发电、核电站、水力发电等, 而火力发电占了很大一部分。火力发电使用了煤等不可再生能源进行蒸汽发电, 导致气候变暖、两极冰川融化, 对人类的生存环境遭到严重破坏。如何开发和利用可再生能源是急需解决的问题, 风能作为可再生能源, 且绿色环保, 已受到人们的重视。我国石化能源在未来能源使用中占的比重仍然不会降低, 预计在2020达到四十三亿吨标准煤, 2030年预计达到五十五亿吨标准煤, 预计2050年达到七十五亿吨标准煤。风力发电的设备不会破坏环境, 是立体化的, 风力发电的成本低, 适合大量生产。

1.2 计算机机房的功能

计算机机房主要是为企业提供更好的信息管理服务, 从而提高企业的管理能力。储存企业资源信息, 整理和分析企业信息, 为企业发展的决策者提供直观正确的信息, 计算机机房是否科学合理的运行和维护关系到企业信息的快速交流, 是否是第一时间得到信息, 对企业的发展有着至关重要的作用。直接关系到企业的信息管理、企业的信息安全监控、企业获取最新信息和发布信息, 关键时刻起到拯救企业的使命。

1.3 计算机机房的要求

计算机机房必须保障24小时正常运行, 且过程要顺畅, 能第一时间获取一手信息资源。这就对计算机机房的计算机系统、设备、软件和维护管理等方面提出很高的要求, 计算机机房的运行维护管理都是由专业人士进行的。另外, 计算机机房对防盗、防火及环境的要求都是较高的, 要求环境必须保持恒温恒湿, 且通风性、防雷警报、监控系统、抗静电装置等都有极高的要求。以此确保计算机机房的正常运行, 为企业的健康稳定发展提供助力。

1.4 计算机机房运行和维护的重要性

计算机机房是数据存储和网络的主要设备, 计算机的服务器和核心交换机受到人为损坏或者病毒攻击而无法正常运行时, 就会导致数据无法存储提取, 甚至丢失数据, 更严重的是使系统无法使用。首先, 对计算机机房的维护和管理能更好的发挥其作用。其次, 对计算机机房科学有效的维护和管理能够提升机房的利用率, 从而使维护人员和管理人员的负担减轻, 让企业决策者更加便利地使用信息, 提高工作效率。再次, 对计算机规范科学合理的运行和维护, 能够增加计算机的使用寿命, 减少成本, 从而减轻企业计算机机房的管理资金。

2 风力发电企业计算机机房存在的问题

2.1 计算机机房供电问题

计算机机房的供电是计算机能正常运行的必须条件, 计算机机房必须要24小时供电, 因此要求机房必须有两路不同电源对机房设备进行供电。UPS设备作厂用变不可用时的备用电源进行不间断供电。但UPS的容量是影响供电能力的重要指标, 一般风力发电场的UPS仅能供各类设备正常运行4小时。但根据实际经验来看, 部分风电场还会出现因电源问题导致机房设备供电不足, 导致设备不可用, 这反映出现场存在很严重的管理问题。

2.2 计算机机房人员问题

其一, 风力发电企业员工的计算机机房的意识薄弱, 许多员工对计算机机房风力发电只停留在表面, 没有实际的操作和实施, 风力发电计算机机房的没有引起企业员工的重视。其二计算机机房风力发电的实施较为艰难, 例如企业中计算机机房风力发电的人员职位不高, 实际执行时会受到阻碍等诸多的因素影响。其三企业计算机机房风力发电没有实际的监督, 监督机构还未成立, 会计监督力度不足。

2.3 计算机机房设备问题

风力发电设备计算机设备较多, 各系统之间联系较复杂。并且风力发电场距离城镇较远, 设备运行环境较为恶劣, 部分场站运行温度甚至低于零下三十度。如风力发电机组SCADA功能损坏, 因SCADA服务器与PLC之间的连接通过光纤、交换机等网络设备连接, 并且风机之间部分未形成环网。因连接设备较多, 其中任何一个节点出现故障都会引起查看风机当前运行状态功能的丧失。维护人员排查故障也存在一定的困难。

3 计算机机房运行和维修建议

3.1 加强人员管理

其一计算机机房出入登记, 使用门禁系统, 进出必须登记个人信息, 进入计算机机房必须由上级批准;其二不定时对计算机机房巡逻, 巡逻内容包括供电、消防、噪音、照明、机房湿度、运行状态等情况, 并排除故障、处理故障, 及时了解机房的运行状况;其三制定规章制度, 制定备用电源管理办法, 确保站用变、备用变、备用汽油发电机、UPS能用、可用、好用, 优先保证计算机机房供电正常。

3.2 加强设备管理

其一对计算机机房各系统及时升级, 及时更新, 消除系统的漏洞, 对网络安全有更好的保护。其二对机房进行改造。将设备分柜分栏, 增加防鼠防尘、消防监控、恒温恒湿装置等。其三对关键设备进行冗余配置或加强备件管理。关键设备损坏后因专业问题, 导致恢复周期长。因此关键设备必须进行冗余配置或采购备件, 以确保设备恢复时间。

4 结语

根据上文的分析, 我们对计算机机房的功能、供电问题、运行和维修建议有了深刻的认识, 也对计算机机房的要求、维修和运行的重要性有了更深刻的了解。然而风力发电企业计算机机房的运行和维修依然存在诸多不良因素, 通过本文的阐述, 希望能为计算机机房的维修和运行相关部门改进计算机机房提供有效的帮助, 提高计算机机房的运行和维修水平, 确保计算机机房的正常运行和维修, 从而提高计算机机房为企业提供更及时更精确更便捷的信息, 进而提高企业的发展水平。

摘要：21世纪是信息化时代。伴着我国经济的快速发展, 计算机随之也得到高速的发展。随着企业信息化的深入建设, 计算机机房有着建设企业信息化平台举足轻重的地位。企业的发展决定着我国社会经济的发展, 计算机有着决定企业发展至关重要的作用, 俗话说“工欲善其事, 必先利其器”, 如何建设与维护计算机机房是当今急需解决的问题。笔者对风力发电企业计算机机房设备的运行和维护进行分析, 并提出如何建设计算机机房的建议, 希望能为我国风力发电企业计算机机房发展提供有效的帮助。

关键词：信息化,风力发电企业,计算机机房,维护

参考文献

[1]中国教育技术协会技术标准委员会.多媒体教学环境工程建设规范 (第六册) 系统集成技术规范[J].现代教育技术, 2011, 10 (11) :95-152.

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[3]杜成龙.高职院校计算机机房软硬件存在的问题与解决对策研究[J].电子技术与软件工程, 2016, 5 (8) :169-170.

风力发电机的可维护性设计研究 篇3

关键词：风力发电机；风力发电系统；可维护性设计

1 引言

风能属于太阳能的一种，因此它是取之不尽、用之不竭的；在能量转换过程中，不产生任何有害气体和废料，属于清洁能源；与传统火电相比，发电也不存在原材料运输问题。风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，已受到世界各国的广泛重视，经过近些年的发展,安装规模有了大幅度提高。但从现场反馈情况看，仍有部分风机存在故障率高，利用率低的现象，影响用户的经济效益。其产生原因往往是由于现场维护不到位造成的。而设计结构不合理；检测手段不科学；维护流程不完善，是导致维护不到位的根本原因。因此，本文给风机的研发引入了可维护性设计思想，使产品在设计阶段就解决将来现场的维护问题，确保消除维护障碍，提高风机利用率，从而降低运营成本。

2 可维护性设计的涵义

APICS（美国运作管理协会）将可维护性定义为：一类提供修理和高效能力的设备及其安装的特征。根据国标《GB/T 19960.1-2005 风力发电机组 第1部分：通用技术条件》4.6 可维护性与可维修性要求：“在机组要维护的部位应留有调整和维护空间，以便于维护。机组及零部件在质量合格的前提下应具有维修、调整和修复性能。塔架高度超过60m的机组应为维护人员配备安全的提升装置。”

因此，风力发电机在设计时应充分保证产品和系统使用的可维护性。其设计要考虑产品与系统功能与性能维护的方便性、可靠性、可测控性、精度、安全性和经济性，而且应和系统的其他设计要素并行考虑与实施。其根本目的是响应顾客的需求，并实现生产接收管理与信息控制。它体现在产品与系统的功能要求和用户的满意度上。

3 风机可维护性的理论设计及实施步骤

风力发电机的可维护性根据上述定义及目的，编制了如下设计与实施步骤（见图1）：

图1风机可维护性设计实施步骤

1 概念设计：定义概念、确定产品或系统维护的要素组成，产品先期的可行性研究。包括：维护先期条件确立、维护周期等级分类、风机维护组成部分。

2 具体/详细设计：完成可维护性的预测，完成与可维护性相关的文件编写和审定，并规定产品或系统寿命期中的相关的可维护性功能与要求，进行维护安全规则编制、维护工具选取、维护所需耗材、编制《风力发电机组维护手册》。

3 生产制造及安装：在生产制造及安装过程中完成可维护性规定的功能的辨识、排序、试验的组织与实施，保证了风机的制造及安装各阶段的可维护性。

4 系统使用与寿命的支持：风机在客户使用过程中进行的可维护性监测、实验与评价，可维护性数据采集、分析和修正活动。根据不同零部件的维护监测结果与维护周期，进行耗材与部件的更换与补充。

5 系统退役与处理：包括风机系统退役部件的可拆卸性、可重复利用性（回收）及消除污染方面的工作。风机使用的，能够对水造成污染的润滑剂或冷却剂必须以正确的方式使用和处置。防止污染物进入环境中，从而满足了客户的环境评估要求。

4 风机可维护性设计实例

4.1 设计完备的监测手段保证设备运行跟踪与维护

风机通过安装PLC控制器、CMS状态监控器及远程在线监测软件的方式，配合各部位传感器及通讯网络，形成了完善的监测系统，实时测量风机的各种运行状态，充分保证了维护的可测、可控。监测项目如图2：

图2风电机组监测系统

风机引入了模块化安全系统，该系统是风力发电机组的一个中央控制单元，在有关安全限值超出限定值时，可独立通过操作管理系统触发制动系统。此外，根据驱动情况，可开启变流器从电网中隔离的程序，切断供应电压，触动低压设备主开关和中压开关设备电源开关并阻断偏航系统。模块化安全系统在机舱入口处、低压单元、齿轮箱、塔底等关键部位分别设置了急停按钮及检修开关，维护时可充分保障人身安全。

4.2 设计高效、快捷地运送人员及物料通道

风力发电机组引入风塔电梯技术，将安全、速度、舒适充分融入其中，是风力发电机组的安装和后期维护的高效保障。该电梯可以提供高达250kg的有效载荷，能轻松将人员或重物进行高速提升至塔顶附近。内部设置安全保护开关，保障电梯运行安全。

舱内设置额定载重为500kg的吊装设备。因此，在后期维护时，人员可以利用該吊车将故障部件从机舱尾部直接吊至地面，从而大幅减少劳动强度，节约时间。利用机舱内小吊车可更换的主要部件有：偏航电机及驱动、机舱内各冷却泵、润滑泵、低压单元部件、变桨控制柜部件等。

4.3 模块化结构设计保证维护简便、快捷

设计时尽量采用标准件，结构上采用了模块化设计等，提高了产品的标准化、通用性、互换性程度。使得该风机的维护过程容易实现。维护人员不需要过多繁重的专用工具，降低维护的技能要求。

4.4 可靠的设计延长了设备使用寿命

风机电气布线方面，通过设计合理的布线路径，保证动力电缆、控制电缆走线明确，方便检修；动力电缆采用交错布线，控制电缆采用屏蔽电缆，有效地减少了电磁干扰；电缆折弯半径严格按照相关标准执行，保证弯曲处的导体及绝缘的抗疲劳强度；电缆使用温度范围大，可以达到-40℃~70℃，适应严酷的外部环境；电缆在与主机架、轮毂等金属部分有可能产生相对摩擦运动的部位均覆盖了硬质波纹管等材料进行保护，通过以上措施保证了布线的可靠性，延长了电缆的维护更换周期。

4.5 采用防差错设计保障维护质量、提高效率

具有完善的防差错措施和识别标识。在该风机系统中，有不少的标识、铭牌，帮助维护人员识别部件，提高维护效率，同时提醒维护人员避开潜在的危险。例如，电缆及连接器，所有预制装置均需标记电缆号和起始位置。对同一类型或类似类型的连接器编制代码，以确保不会产生错误插接。在低压单元密集的插件板上，相邻的接插件对应插口针型均不相同，保证了连接器接插的“唯一性”，可有效防止电缆插错。

4.6 预留安全、便利的维护空间

风机的主轴，在主轴锥形面上开了三个人孔（见图3）,形成了一个通道，可以方便进出。这种设计既节省了材料，又降低了重量，更重要的是为将来风机的维护工作提供了极为便利的条件，客户在维护时，可以从人孔直接进入轮毂，从而避免了以往维护人员在机舱外进入的危险。

图3风机主轴部位示意图

① 人孔② 轮毂

合理安排各组成部分的位置，减少连接件、固定件，使其检测、换件等维护操作简单方便，尽可能做到维护任一部分时，不拆卸或少拆卸，少移动其他部分，以降低工作量。轮毂中变桨电机，减速机的空间布置，是对散热方面的考虑，也是对维护操作可达性的考量。此处设计时，按照维护时人员所处的位置、姿势与使用工具的状况，提供适当的操作空间，使维护人员有个比较合理的姿势，避免易导致疲劳或受伤的姿势进行操作。在传动机构、轮毂或风轮叶片上进行维护工作时，要严格保证人员及设备的安全，因此，在设计时分别配备了风轮止动装置、叶片止动装置，防止转动，大大曾加了可维护的安全性。

塔筒/基础等部位在运行维护时要检查焊接部位、螺栓连接状态、表面涂层等，因此设计时应在塔筒关键节点设立平台、扶手、照明灯等设施，保证维护的可达性。

针对机舱顶部风速风向仪的维护，由于现场人员需爬至机舱外，风机在高空振动较大。因此应将机舱罩顶部表面设计成防滑结构，防止维护人员摔倒。

4.7 对风机的元件、耗材进行量化评价设计保证维护精度

风机的可维护性包括对元件、耗材的品质检验，应当具备量化的评估手段。风机在设计时应充分考虑维护人员上述要求，对于发电机冷却、变流器冷却及齿轮箱冷却系统的水/防冻剂合剂浓度、PH值；冷却液含量成分比例，均做了量化定义，使得维护人员可以根据维护规定的要求及时进行更换补充，保证了冷却液的成分精确度。

设计时对风机主要部分连接螺栓扭矩值进行了详细规定，客户在维护时即可依据对应的扭矩值使用扭矩扳手进行紧固，保证了连接的强度可靠性。

5 结论

通过上述多种措施，实现了风机的可维护性设计理念，使传统设计思想得到了完善和补充。在设计时不仅要考虑产品的功能性实现，而且对于后期现场人员进行维护的可达性、方便性也进行系统的研究。改进检测手段，以降低系统误报率，减少停机频次；空间布局设计合理，人员维修方便；部件通用性强，维护时可以携带更少的工具、材料，减少工作量；装配结构可靠简单，易损件便于观察，提高更换部件的效率。在设计理念中融入可维护性设计思想，减轻和减少维护的需求，从而降低维护成本，给客户带来良好的经济效益。风力发电机的可维护性设计对于提高产品竞争力具有十分重要的意义。

参考文献

[1]姚兴佳.王士荣.董丽萍.风力发电机的选型、使用和维护[J].可再生能源 2006.5(129)：99-102.

[2]全国风力机械标准化技术委员会.GB/T 19960.1-2005 风力发电机组 第1部分：通用技术条件[S].北京：中国标准出版社，2005.

风力发电机组的并网 篇4

（时间:2007-10-9 23:28:46 共有

来源：风力发电机组的控制技术

当平均风速高于3m/s时，风轮开始逐渐起动；风速继续升高，当v>4m/s时，机组可自起动直到某一设定转速，此时发电机将按控制程序被自动地联入电网。一般总是小发电机先并网；当风速继续升高到7～8m/s，发电机将被切换到大发电机运行。如果平均风速处于8～20m/s，则直接从大发电机并网。发电机的并网过程，是通过三相主电路上的三组晶闸管完成的。当发电机过渡到稳定的发电状态后，与晶闸管电路平行的旁路接触器合上，机组完成并网过程，进入稳定运行状态。为了避免产生火花，旁路接触器的开与关，都是在晶闸管关断前进行的。

(一)大小发电机的软并网程序

1)发电机转速已达到预置的切人点，该点的设定应低于发电机同步转速。

2)连接在发电机与电网之间的开关元件晶闸管被触发导通(这时旁路接触器处于断开状态)，导通角随发电机转速与同步转速的接近而增大，随着导通角的增大，发电机转速的加速度减小。

3)当发电机达到同步转速时，晶闸管导通角完全打开，转速超过同步转速进入发电状态。

4)进入发电状态后，晶闸管导通角继续完全导通，但这时绝大部分的电流是通过旁路接触器输送给电网的，因为它比晶闸管电路的电阻小得多。

并网过程中，电流一般被限制在大发电机额定电流以下，如超出额定电流时间持续3.0s，可以断定晶闸管故障，需要安全停机。由于并网过程是在转速达到同步转速附近进行的，这时转差不大，冲击电流较小，主要是励磁涌流的存在，持续30～40ms。因此无需根据电流反馈调整导通角。晶闸管按照0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、180°导通角依次变化，可保证起动电流在额定电流以下。晶闸管导通角由0°大到180°完全导通，时间一般不超过6s，否则被认为故障。晶闸管完全导通1s后，旁路接触器吸合，发出吸合命令1s内应收到旁路反馈信号，否则旁路投入失败，正常停机。在此期间，晶闸管仍然完全导通，收到旁路反馈信号后，停止触发，风力发电机组进入正常运行。

(二)从小发电机向大发电机的切换

为提高发电机运行效率，风力发电机采用了双速发电机。低风速时，小发电机工作，高风速时，大发电机工作。小发电机为6极绕组，同步转速为43人次浏览）无图

1000r/min，大发电机为4极绕组，同步转速1500r/min小发电机向大发电机切换的控制，一般以平均功率或瞬时功率参数为预置切换点。例如NEGMicon 750kW机组以10min平均功率达到某一预置值P1或4min平均功率达到预置值P2为切换依据。采用瞬时功率参数时，一般以5min内测量的功率值全部大于某一预置值P1，或lmin内的功率全部大于预置P2值作为切换的依据。

执行小发电机向大发电机的切换时，首先断开小发电机接触器，再断开旁路接触器。此时，发电机脱网，风力将带动发电机转速迅速上升，在到达同步转速1500r/min附近时，再次执行大小发电机的软并网程序。

(三)大发电机向小发电机的切换

当发电机功率持续10min内低于预置值P3时,或10min内平均功率低于预置值P4时，将执行大发电机向小发电机的切换。

首先断开大发电机接触器，再断开旁路接触器。由于发电机在此之前仍处于出力状态，转速在1500r/min以上，脱网后转速将进一步上升。由于存在过速保护和计算机超速检测，因此，应迅速投入小发电机接触器，执行软并网，由电网负荷将发电机转速拖到小发电机额定转速附近。只要转速不超过超速保护的设定值，就允许执行小发电机软并网。

由于风力机是一个巨大的惯性体,当它转速降低时要释放出巨大的能量，这些能量在过渡过程中将全部加在小发电机轴上而转换成电能，这就必然使过渡过程延长。为了使切换过程得以安全、顺利地进行，可以考虑在大发电机切出电网的同时释放叶尖扰流器，使转速下降到小发电机并网预置点以下，再由液压系统收回叶尖扰流器。稍后，发电机转速上升，重新切人电网。国产FD23—200/40kW风力发电机组便是采用这种方式进行切换的。

NEGMicon750/200kW风力发电机组也是采用这种方式进行切换的。

(四)电动机起动

电动机起动是指风力发电机组在静止状态时，把发电机用作电动机将机组起动到额定转速并切人电网。电动机起动目前在大型风力发电机组的设计中不再进入自动控制程序。因为气动性能良好的桨叶在风速v>4m／s的条件下即可使机组顺利地自起动到额定转速。

风力发电机组的基本控制策略 篇5

2008年10月29日 星期三 16:29

(一)风力发电机组的工作状态

风力发电机组总是工作在如下状态之一：①运行状态；②暂停状态；③停机状态；④紧急停机状态。每种工作状态可看作风力发电机组的一个活动层次，运行状态处在最高层次，紧停状态处在最低层次。

为了能够清楚地了解机组在各种状态条件下控制系统是如何反应的，必须对每种工作状态作出精确的定义。这样，控制软件就可以根据机组所处的状态，按设定的控制策略对调向系统、液压系统、变桨距系统、制动系统、晶闸管等进行操作，实现状态之间的转换。

以下给出了四种工作状态的主要特征及其简要说明。

(1)运行状态：

1)机械刹车松开；

2)允许机组并网发电；

3)机组自动调向；

4)液压系统保持工作压力；

5)叶尖阻尼板回收或变桨距系统选择最佳工作状态。

(2)暂停状态：

1)机械刹车松开；

2)液压泵保持工作压力；

3)自动调向保持工作状态；

4)叶尖阻尼板回收或变距系统调整桨叶节距角向90°方向；

5)风力发电机组空转。

这个工作状态在调试风力发电机组时非常有用，因为调试风力机的目的是

要求机组的各种功能正常，而不一定要求发电运行。

(3)停机状态

1)机械刹车松开

2)液压系统打开电磁阀使叶尖阻尼板弹出，或变距系统失去压力而实现机械旁路；

3)液压系统保持工作压力；

4)调向系统停止工作。

(4)紧急停机状态：

1)机械刹车与气动刹车同时动作；

2)紧急电路(安全链)开启；

3)计算机所有输出信号无效；

4)计算机仍在运行和测量所有输入信号。

风力发电机组维护 篇6

关键词：风能,风力发电机组,风电系统

0 引言

众所周知,可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。其中,风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计,地球上可开发利用的风能约为2×107MW,是水能的10倍,只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求[1]。在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、“酸雨”和“温室效应”加剧的现实面前,风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视。文中阐述了风力发电机组及恒速恒频、变速恒频风力发电系统的基本结构和工作原理,综述了国内外风力发电技术的发展现状和发展趋势。

1 风力发电机组的基本结构和工作原理

典型的风力发电机组主要由风轮(包括叶片、轮毂)、(增速)齿轮箱、发电机、对风装置(偏航系统)、塔架等构成(图1)。其工作原理为:风以一定的速度和攻角流过桨叶,使风轮获得旋转力矩而转动,风轮通过主轴联接齿轮箱,经齿轮箱增速后带动发电机发电。

由于风力发电机组频繁起停,风轮转动惯量又很大(大型风力发电机组的单个叶片重达数吨),故风轮的转速设计值较低,通常为20～30r/min(机组容量越大,转速越低)[2];另一方面,为了限制发电机的体积和重量,其极对数较少,故在风轮与发电机间通常设置增速齿轮箱,将风轮输入的较低转速增速到1000～1500r/min[1]以满足发电机所需。

风力机按风轮主轴的方向分为水平轴、垂直轴两大类;对水平轴风力机,需要风轮保持迎风状态,根据风轮是在塔架前还是在塔架后迎风旋转分为上风向和下风向两类。现代风力发电机组大多数采用上风向(风轮在塔架前面迎着风向旋转)、水平轴式(风轮的旋转平面与风向垂直、旋转轴与地面平行)、3叶片,且在大型机组中采用变桨距风轮,即桨叶与轮毂不象传统的定桨距失速型那样采用刚性联接,而是通过可转动的推力轴承或回转支撑联接,以使叶片攻角可随风速变化进行调整从而对风轮进行调速(限速)。

偏航系统是上风向水平轴式风力机风轮始终保持迎风状态及提供安全运行所需锁紧力矩的特有伺服系统,其通过驱动机舱围绕塔架的垂直轴转动以使风轮主轴保持与稳定的风向一致;另外,当因偏航动作导致机舱内引出电缆扭绞时,偏航系统应能自动解除扭绞。

风力发电机组中的发电机一般为异步发电机(包括笼型、绕线型)或同步发电机(包括永磁、电励磁),采用何种形式的发电机主要取决于风力发电系统的形式。

根据风力机的基础理论,风力机从自然风中捕获风能所获得的机械功率为[2]

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式中:Pm ——机械功率,W;

v1 ——距离风机一定距离的上游风速,m/s;

ρ ——空气密度,kg/m3;

S ——风轮的扫风面积,m2;

Cp ——风能利用系数。德国的空气动力学家贝兹(Albert Betz)1926年提出的“贝兹极限”[2,4,5]表明:风力机的实际风能利用系数Cp<0.593。

风能利用系数Cp是体现风轮气动特性优劣的主要参数,其是叶尖速比λ和桨叶桨距角β的非线性函数,而叶尖速比λ为风轮叶片叶尖的线速度与风速v1之比,即

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式中:n ——风轮的转速,r/min;

ω ——风轮的角速度,rad/s;

R ——风轮的半径,m;

v1 ——上游风速,m/s。

图2和图3分别为基于某定桨距风力机四参数模型、某变桨距风力机七参数模型的Cp-λ曲线[6]。

图2表明,当桨距角保持不变时,风能利用系数Cp只在对应最佳叶尖速比λopt点处获得最大值Cpmax。

显然,在不同的风速下,若通过调节风轮的转速使其叶尖速比λ=λopt,则可维持风力机在最大风能利用率下运行,这正是变速风力发电机组转速控制的基本目标。

图3表明,同一叶尖速比下,不同的桨距角对应不同的风能利用系数,因此,通过改变桨距角可控制风力发电机组的功率。事实上,与功率输出完全依靠桨叶气动性能的定桨距风电机组相比,桨距角可控制的变桨距风电机组具有如下优势[2]:在额定功率点以上输出功率平稳;在额定点风能利用系数较高;可保证在高风速段输出额定功率;优良的起动、制动性能。

2 风力发电系统的基本结构和工作原理

风力发电系统从形式上有离网型、并网型。离网型的单机容量小(约为0.1～5kW,一般不超过10kW),主要采用直流发电系统并配合蓄电池储能装置独立运行;并网型的单机容量大(可达MW级),且由多台风电机组构成风力发电机群(风电场)集中向电网输送电能。另外,中型风力发电机组(几十kW到几百kW)可并网运行,也可与其它能源发电方式相结合(如风电-水电互补、风电-柴油机组发电联合)形成微电网。并网型风力发电的频率应保持恒等于电网频率,按其发电机运行方式可分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统两大类。

2.1 恒速恒频风力发电系统

恒速恒频风力发电系统中主要采用三相同步发电机(运行于由电机极对数和频率所决定的同步转速n0)、鼠笼式异步发电机(SCIG)。且在定桨距并网型风电机组中,一般采用SCIG,通过定桨距失速控制的风轮使其在略高于同步转速n0的转速(一般在(1～1.05)n0之间)稳定发电运行。图4为采用SCIG的恒速恒频风力发电系统结构示意图,由于SCIG在向电网输出有功功率的同时,需从电网吸收滞后的无功功率以建立转速为n0的旋转磁场,这加重了电网无功功率的负担、导致电网功率因数下降,为此在SCIG机组与电网之间设置合适容量的并联电容器组以补偿无功。在整个运行风速范围内(3m/s

恒速恒频风力发电系统具有电机结构简单、成本低、可靠性高等优点,其主要缺点为:运行范围窄;不能充分利用风能(其风能利用系数不可能保持在最大值);风速跃升时会导致主轴、齿轮箱和发电机等部件承受很大的机械应力。

2.2 变速恒频风力发电系统

为了克服恒速恒频风力发电系统的缺点,20世纪90年代中期,基于变桨距技术的各种变速恒频风力发电系统开始进入市场,其主要特点为:低于额定风速时,调节发电机转矩使转速跟随风速变化,使风轮的叶尖速比保持在最佳值,维持风电机组在最大风能利用率下运行;高于额定风速时,调节桨距以限制风力机吸收的功率不超过最大值;恒频电能的获得是通过发电机与电力电子变换装置相结合实现的。目前,变速恒频风电机组主要采用绕线转子双馈异步发电机,低速同步发电机直驱型风力发电系统亦受到广泛重视。

a) 基于绕线转子双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统

绕线转子双馈异步发电机(DFIG)的转子侧通过集电环和电刷加入交流励磁,既可输入电能也可输出电能。图5为基于绕线转子双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统结构示意图,其中,DFIG的转子绕组通过可逆变换器与电网相连,通过控制转子励磁电流的频率实现宽范围变速恒频发电运行,其工作原理为:转子通入三相低频励磁电流形成低速旋转磁场,该磁场的旋转速度n2与转子机械转速nr相叠加,等于定子的同步转速n0,即

nr±n2=n0 (3)

从而在DFIG定子绕组中感应出相应于同步转速n0的工频电压。当发电机转速nr随风速变化而变化时(一般的变化范围为n0的30%,可双向调节),调节转子励磁电流的频率即可调节n2,以补偿nr的变化,保持输出电能频率恒定。

图5所示变速恒频方案由于是在转子电路中实现的,而流过转子电路的功率是由DFIG转速运行范围所决定的转差功率,一般只为额定功率的1/4～1/3,故显著降低了变换器的容量、成本。此外,调节转子励磁电流的有功、无功分量,可独立调节发电机的有功、无功功率,以调节电网的功率因数、补偿电网的无功需求。事实上,由于DFIG转子采用了可调节频率、幅值、相位的交流励磁,发电机和电力系统构成了“柔性连接”[7]。徳国DeWind公司生产的D6型机组(其额定功率为1250kW,起动、额定、切出风速分别为2.5m/s,13m/s,28m/s)是采用这种变速恒频方案的典型产品[2]。

b) 基于低速同步发电机的直驱型风力发电系统

直驱型风力发电系统中,风轮与永磁式(或电励磁式)同步发电机直接连接,省去了常用的升速齿轮箱。图6为永磁直驱型变速恒频风力发电系统结构示意图,风能通过风机和永磁同步发电机(PMSG)转换为PMSG定子绕组中频率、幅值变化的交流电,输入到全功率变换器中(其通常采用可控PWM整流或不控整流后接DC/AC变换),先经整流为直流,然后经三相逆变器变换为三相工频交流电输出。该系统通过定子侧的全功率变换器对系统的有功、无功功率进行控制,并控制发电机的电磁转矩以调节风轮转速,实现最大功率跟踪。与基于DFIG的风力发电系统相比,该系统可在较宽的转速范围内并网,但其全功率变换器的容量较大。与带齿轮箱的风力发电系统相比,该系统提高了效率与可靠性、降低了运行噪声,但发电机转速低,为获得一定的功率,发电机应具备较大的电磁转矩,故其体积大、成本高。

3 风力发电技术的发展现状及发展趋势[1,2,5,6,7,9,10,11,12,13]

丹麦的Poul la Cour教授是风力发电研究的先驱者,1891年他在丹麦的Askov 成立了风力发电研究所并安装了试验用的4叶片风力发电机。到1910年,丹麦已建成100座5～25kW的风力发电站。但从19世纪末到20世纪初期实现的风力发电均为小容量直流发电。

1931年,在前苏联的Balaclave建成世界上第一座中型风力发电机,其容量为100kW。1957年,丹麦成功制造了风轮直径24m,额定功率200kW的Gedser(盖瑟)风力发电机组,其为三叶片、上风向、采用定桨距风轮失速调节限制机组的功率、带有电动机械偏航、采用异步发电机。1983年,美国波音公司研制的MOD-5b型风力发电机组(额定功率3.2MW、风轮直径98m)投入运行。到1990年末,世界上已有多个生产兆瓦级风力发电机组的制造商。

起源于丹麦的定桨距失速控制方式因结构简单、性能可靠,曾在相当长的时间内占据主导地位,但随着风力发电机组趋向大型化和兆瓦级机组的商业化,全桨叶变距控制成为发展趋势。

进入21世纪,陆地风力发电机组的主力机型单机容量为2MW,风轮直径为60～80m,近海风力发电机组的主力机型单机容量多为3MW以上;大型变速恒频风力发电技术已成为主要发展方向。其中,双馈型变速恒频风力机组是目前国际风力发电市场的主流机型,直驱型风力发电机组以其固有的优势正日益受到关注(ENERCON公司2006年生产的直驱型风力发电机组在德国市场销售量第一)。事实上,从定桨距恒速恒频机组发展到变桨距变速恒频机组,可谓基本实现了风力发电机组从能够向电网提供电力到理想地向电网提供电力的最终目标。

2001年以来,全球每年风电装机容量增长速度为20%～30%,风力发电已成为世界上增长速度最快的清洁能源。到2008年底,全球风电装机容量已达1.20亿kW,前3位的国家分别是美国、德国、西班牙。

我国的风电发展主要集中在2003年以后。近年来,显示出前所未有的发展势头。到2008年底,风电机组总装机容量达1215.3万kW,位列全球第4。随着我国风电装备制造业的快速发展,我国的华锐风电、金风科技两家企业进入2008年全球大型风电机组制造商前10名[11]。目前,国内风电制造技术发展呈现的主要特点为:兆瓦级风电机组已成为主流机型;变桨距、变速恒频技术得到广泛采用;双馈异步发电技术仍占主流;直驱型风电机组发展迅速。

综观世界风力发电近几年迅猛发展的轨迹,呈现出如下发展趋势及发展动态:

风力发电机组维护 篇7

关键词：风力发电机；齿轮箱；疲劳寿命；有限元分析

中图分类号：TH132.41 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）04-0027-03

风电增速齿轮箱是风力发电机组的关键部件，它位于叶轮和发电机之间，将叶轮受风力作用旋转而产生的动力传递给发电机发电，同时将叶轮输入的较低转速转变为满足发电机所需的转速。因此，风电增速齿轮箱是一种受无规律变向载荷的风力作用及强阵风冲击的变载荷条件下工作的低速、重载、增速齿轮传动装置。太阳轮轴承接着周转轮系与定轴轮系的载荷变化，易发生疲劳破坏，从而影响整个齿轮箱的疲劳寿命。利用有限元法对太阳轮轴进行疲劳寿命分析，以预测太阳轮轴的疲劳寿命。

1 太阳轮轴载荷特点及三维建模

风力发电机工作时，由于与行星轮组成了周转轮系，所以太阳轮受到随时间周期性变化的交变载荷，从而在结构部位产生了交变应力，引起太阳轮轴的局部位置产生疲劳裂纹并扩展，最后引起太阳轮上的某个齿突然断裂。在传统的扭力轴疲劳寿命分析中，往往只考虑单个轴，不考虑与其相配合的其他零件上的受力的影响，导致结果并不十分准确。本文针对太阳轮与低速轴通过花键相互连接的特点，考虑太阳轮与花键轴相配合时作用力对双方疲劳破坏的影响，使得结果更加准确。

通过UG软件建立太阳轮轴的三维有限元模型（如图1所示），将X_T格式文件导入到ANSYS-workbench（AWB）中，进行网格划分。整个模型有

15 448个单元，28 166个节点，太阳轮和花键轴都采用合金钢制造。

2 额定工况下太阳轮轴静力学分析

2.1 太阳轴上受力及约束

太阳轮上所受的扭矩分别由与行星轮啮合的3个轮齿传入，根据风力机的额定功率为750 kW，可推算出3个轮齿上的受力分别为131 105 N；将其作用在太阳轮的3个轮齿上，方向为顺时针，低速轴右端轴肩作用逆时针方向扭矩，大小为46 200 N·m，加载重力。太阳轮与花键轴之间设置成bonded（绑定接触），太阳轮内壁和花键轴配合轴承的轴肩设为Cyliderical Support（圆柱面约束），只允许切向转动。太阳轮轴上的力及约束加载情况如图2所示。

2.2 太阳轴上静力学分析

利用有限元软件进行静力学分析计算可知，太阳轮上的最大应力（Von-Mises）为165 MPa，发生在太阳轮与轴肩的过渡圆角处，以及花键轴与轴肩的过渡圆角处，符合应力学规律。太阳轮与花键轴的应力及应变云图如图3—5所示。

根据太阳轮轴的应力云图分析可知，最大应力发生在齿轮与轴肩、花键齿与轴肩的过渡圆角处。所以通过相关的疲劳理论知识，根据静力学分析，可以进一步对太阳轮轴的疲劳寿命进行分析计算。

3 太阳轮轴的疲劳寿命分析

3.1 疲劳寿命分析相关理论

影响机械零件疲劳强度的因素很多，其中主要的有结构的尺寸与形状、表面状况、平均应力、环境介质及温度等。对于风力机中的零部件来说，影响其疲劳寿命的因素主要是载荷特性、零件状态及零件所采用材料的特性。

根据疲劳寿命理论，且考虑风力发电机的各种工况条件，计算出设计寿命为242 500英里。

3.2 太阳轮轴疲劳寿命分析

1） 通过Ansysworkbench软件进行太阳轮的疲劳分析，得出太阳轮轴的二轴应力指示（Biaxiality Indication）。单轴应力区域为0，双轴应力区域为1，纯剪切-1，最大应力发生在齿轮与轴肩的过渡圆角处。本文主要研究随机剪切载荷作用下的扭转疲劳寿命。太阳轮轴的双轴应力指示如图7所示。

2） 通过有限元软件自动进行雨流计算分析，输入相关参数，得到太阳轮轴的寿命、疲劳破坏、等效交变应力、安全系数的相关云图。本文中S—N曲线的最大寿命为1E6，无限寿命为1E6，零件最大和最先寿命均为1E6，认为在该疲劳寿命下不会发生疲劳破坏（如图8所示）。

Damage云图表示设计寿命与可用寿命的比值。当D>1时，说明零件发生疲劳破坏（如图9所示）。计算方法为：设计寿命242 500除以1E6得0.242 5。

安全系数（Safety Factor）表示零件或构件所用材料的失效应力与设计应力的比值（如图10所示）。由机械手册可知：轴类零件的安全系数应大于1.10，安全系数最小为0.52，发生在太阳轮轴肩段，所以这段应采用特殊的热处理，以满足安全系数的最低要求。初步分析是受到随机交变剪切载荷，以及尺寸效应、缺口效应、表面加工方法等影响。

4 结论

本文通过有限元软件，对风力发电机的关键部位零件——太阳轮轴进行疲劳寿命的分析计算，找到一种三维软件UG与Ansys联合分析的方法，预测了太阳轮轴的疲劳破坏，并提出改进方法，今后可对风力发电机整机的疲劳分析及故障预测进行深入研究。

参考文献

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Abstract： Sun gear is easy to get fatigue destroy in wind turbine generator， and influences the fatigue life of the whole gearbox. The article presents the establishment of 3D finite element model of sun axle by using UG software， and expounds the analysis of statics and structural fatigue by ANSYS-workbench software. It provides a method for the design of fatigue life in order to predict the fatigue life of sun axle.

Key words： wind generator； gearbox； fatigue life； finite element analysis

风力发电机组维护 篇8

中图分类号：TP211 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）06-1326-02On the Wind Turbine Control Method for Improving Strategy

Ayiguli.maimaiti，ZHANG Wei

（Wind Energy Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Urumqi 830000，China）Abstract： Wind energy is the kinetic energy of the earth’s surface generated by the volume of air flow，with no stability，and low density and randomness.In the use of wind energy to generate electricity，and how effectively controlled wind turbine is directly related to the wind turbine can be run efficiently.This article briefly describes the meaning of the wind turbine and the main types； Secondly，variable structure control，optimal control，fuzzy control and artificial neural network control four modern wind turbine control technology to improve the traditional wind turbine control technology to promote China’s wind turbine control method in-depth research.Key words： wind； generator； control technologies； improvement

风能资源是一种极具大规模发展潜力的可再生能源。一些发达国家凭借自身技术优势和地理优势，早已开始利用风能资源发电。而我国风力发电事业起步相对较晚，各方面技术与发达国家存在一定差距。特别是风力发电机组控制技术明显落后发达国家，致使我国风力发电事业耗费巨大成本，却难获得对等的产出。由此看来，引入新型风力发电机组控制技术，改进风力发电机组控制方法是我国风力发电事业发展的必然要求。风力发电机组及主要分类

1.1 风力发电机组

风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成；风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。

1.2 风力发电机组主要分类

1）基于失速型的分离发电机组

基于失速型的风力发电机组种类较少，现有的主要包括两种，即定桨距失速型和变桨距失速型等两种。在这两种类型中，定桨距失速型主要利用风轮叶片的失速作用，来实现对风力发电机在风力较大情况下的功率进行准确控制，然后，利用该型机组上的叶尖扰流器对极端情况下的停机问题进行控制。对于变桨距失速型，其发电机组则与定桨距失速型存在差异，主要通过低风速下的桨距角来实现对输出功率的控制，在高风速情况下则利用叶片桨距角的改变来对功率输出进行控制。

2）双馈变速恒频型风力发电机组

该类型的风力发电机组能够实现对分论叶片桨距角的调节，还可以采用能够变速的双馈性发电机，实现对恒频恒压电能的输出。如果风速低于额定速度，该类型机组能够利用转速和叶片桨距角的改变，将发电机组控制在状态下运行，确保输出功率为最大；在风速高于额定速率时，可以利用叶片桨距角的改变，将发电机组的功率控制在额定的功率。

3）直驱型性风力发电机组

该类型发电机组是一种不带齿轮箱的变桨距变速发电机组，其中的风轮轴能够与低速发电机直接相连接。所以，在使用中，该类型的发电机组需要采用全功率变流器。

4）混合型的风力发电机组

该类型的发电组中包含有单级齿轮箱以及中速发电机，可以认为是直驱型和传统型的混合类型。在使用中，该类型的发电机组也需要采用全功率变流器。风力发电系统的现代控制技术

2.1滑模变结构控制

风电机组属于非线性系统，在实际使用过程中复杂多变，也容易受到风向、阵风或负载等变化的影响，所以也不能建立一个完善的数学模型对其进行控制。使用滑模变结构进行控制，将其当作一种间断性的开关。在设定系统的匹配条件后，就只能做定向的滑模运动，不受系统参数变化扰动、高速响应、鲁棒性高、设计轻盈、方便实现等众多优点，确保在参数不稳定时仍可以实现系统的稳定。符合了风力系统最大功率的设计要求，促进了风力发电机组的良好控制。滑模变结构控制能够较好地抑制外加的干扰对双向反馈变速稳频型风力发电机组的不利作用，保证了控制系统的鲁棒性，唯一的缺点就是系统的抖振现象。最近有学者提到可以使用高阶滑模变控制方法，就是在高阶微分上使用不连续的控制量，延续了传统滑模的优势，还能较好地消除系统的抖振，使得输出功率维持在稳定状态。

2.2最优控制

风力发电机组的实际运行处在风速多变、干扰多、非线性的恶劣条件下，所以用数学模型来做不到对系统的精确控制，而利用线性模型设计的最优系统来进行控制，可以查找附近的工作点，并借助反馈系统完成大范围的精确解耦线性化，进一步保证风能、风力的最大搜集与控制，这就是风力发电机组中所谓的最优控制。该系统可以很好地处理有功、无功率输出、电功率变化小等之间的相互矛盾，还能较好地抑制因线路故障导致的电压波动。

2.3模糊控制

模糊控制属于高级控制策略，它用到了语言规则、模糊推理两种方法，对被控制对象不需要很精确的数学模型，对非线性因素也不敏感，鲁棒性非常高。模糊控制是一种具有代表性的智能控制方法，在增强风能利用率、进行最大功率跟踪和变速稳频等方面显示出了巨大的作用。

典型的例子如：1）当将其使用于变桨距并网型风力发电机组中时，有效调节了控制系统的动态性能，还调整了风轮的桨距角、风力机转速和叶尖速比等，保证了风力发电机组功率和频率的稳定输出。与以往使用的PID控制器相比，抖振现象大大减少，系统的效率与质量明显得到提高。

2）依靠TS模糊模型系统，将局部的非线性功能用于风力混合动力发电系统中，再使用语言规将其划分为低级系统。配合最合适的分割时间序列，再使用线性二次调节系统进一步提高控制。该方法比过去的控制方式更能抵制外界的扰动，可以较好地适应风速与负载实时变化的恶劣条件。

3）将最优的模糊控制逻辑使用到双馈异步风力发电机组中，如果发动机转速低于预设的转速，此时依靠整流器和逆变器可以有效调节发电机的转速，尽量保证转速与风速的变化同步，最大程度提高风能利用率；如果发动机转速高于预设的转速，此时通过模糊控制器来调节桨距角，不搜集多余的风能，减少风能捕获率。这种通过风轮的转速来实现存储、释放能量的方法，使得功率传输链易于控制，保证了风力发电机组功率的稳定输出。

模糊控制理论凭借自身的优点，又将人工智能、仿人智能、神经元网络等技术综合在一起，使其在风力发电机组的控制领域跻身前列。

2.4人工神经网络控制

人工神经网络控制是一种智能控制技术。神经网络理论综合了人类和生物的适应性、学习和判断能力等，所以该理论的自适应与自组织性比较高，可以监视和察觉风力快速变化的不确定性，也促进了风力发电机组的智能化水平大为提高。

风速的预测必须依靠风的性质、预测周期和地点，所以使用神经网络理论进行短期风速预测，确定时间序列模型来计算风速的变化，采用反向传播和回归两种神经网络方式来预测采集到的风速变化量。人工神经网络对数学模型没有精确的要求，它是一种非线性系统，它的自适应性与良好的控制能力可以在风速、风向不确定的实际环境保证系统高效、稳定的运行，将风能转化为电能。在风力不确定与扰动较多的实际环境中，首先会考虑到将滑模变结构完善为积分模糊滑模变来进行变量的控制，解除了精确数学模型和风力发电机组控制不可分割性的限制。最近有研究中提到，在控制风力发电机组的系统时，模糊神经网络控制算法的发展将最具优势。但是它只有在风速超过额定风速时适用，而忽视了风速低于预设风速的情况。结束语

不同的风力发电机组控制技术的运用，各自具有各自的优势。但总体而言，目前我国风力发电机组控制技术仍然以引进或借鉴国外优秀技术为主。我国在此方面的自主研发仍然处于起步阶段。为实现对风力发电机组的科学、高效地控制，保证其正常运行，必须不断的深入研究风力发电机组控制技术，在对现有控制技术进行改进的同时，加强风力发电机组控制技术的自主研发，以促进我国在这方面的不断进步。

参考文献：

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