风力发电机组中的基本控制要求有哪些，收藏

控制与安全系统是风力发电机组安全运行的大脑指挥中心，控制系统的安全运行就是保证了机组安全运行，通常风力发电机组运行所涉及的内容相当广泛，就运行工况而言，包括起动、停机、功率调解、变速控制和事故处理等方面的内容。

风力发电机组的控制思想

以前，我国风电场运行的机组多数以定桨距失速型机组为主，所谓失速型风力发电机组就是当风速超过风力发电机组额定风速时，为确保风力发电机组功率输出不再增加，导致风力发电机组过载，通过空气动力学的失速特性，使叶片发生失速，从而控制风力发电机组的功率输出。定桨距失速型风力发电机组控制系统控制思想和控制原则以安全运行控制技术要求为主，功率控制由叶片的失速特性来完成。

风力发电机组的正常运行及安全性取决于先进的控制策略和优越的保护功能。控制系统应以主动或被动的方式控制机组的运行，使系统运行在安全允许的规定范围内，且各项参数保持在正常工作范围内。控制系统可以控制的功能和参数包括功率极限、风轮转速、电气负载的连接、起动及停机过程、电网或负载丢失时的停机、纽缆限制、机舱时风、运行时电量和温度参数的限制等。

对于变桨距风力发电机组的控制方法与定桨距恒速型风力发电机组略有不同，即功率调节方式不同，它采用变桨距方式改变风轮能量的捕获，从而使风力发电机组的输出功率发生变化，最终达到限制功率输出的目的。

保护环节以失效保护为原则进行设计，当控制失败，内部或外部故障影响，导致出现危险情况引起机组不能正常运行时，系统安全保护装置动作，保护风力发电机组处于安全状态。当发生超速、发电机过载和故障、过振动、电网或负载丢失、脱网时的停机失败等情况时系统自动执行保护功能。保护环节为多级安全链互锁，在控制过程中具有逻辑“与”的功能，而在达到控制目标方面可实现逻辑“或”的结果。此外，系统还设计了防雷装置，对主电路和控制电路分别进行防雷保护。控制线路中每一电源和信号输入端均设有防高压元件，主控柜设有良好的接地并提供简单而有效的疏雷通道。

风力发电机组安全运行的基本条件

风力发电机组在启停过程中，机组各部件将受到剧烈的机械应力的变化，而对安全运行起决定作用是风速变化引起的转速的变化，所以转速的控制是机组安全运行的关键。风力发电机组的运行是一项复杂的操作，涉及的问题很多，如风速的变化、转速的变化、温度的变化、振动等都直接威胁风力发电机组的安全运行。

1.控制系统安全运行的必备条件

（1）风力发电机组的开关出线侧相序必须与并网电网相序一致，电压标称值相等，三相电压平衡。

2）风力发电机组硬件安全链运行正常。

（3）调向系统处于正常状态，风速仪和风向标处于正常运行的状态。

（4）制动和控制系统液压装置的油压、油温和油位在规定范围内。

（5）齿轮箱油位和油温在正常范围内。

（6）各项保护装置均在正常位置，并且保护值均与批准设定的值相符。

（7）各控制电源处于接通位置。

（8）监控系统显示正常运行状态。

（9）在寒冷和潮湿地区，停止运行一个月以上的风力发电机组投入运行前应检查绝缘装置，合格后才允许起动。

（10）经维修的风力发电机组的控制系统在起动前，应办理工作票终结手续。

2.风力发电机组工作参数的安全运行范围

（1）风速。自然界风的变化是随机的、没有规律的，当风速在3～25m/s 的规定工作范围时，只对风力发电机组的发电有影响，当风速变化率较大且风速超过25m/s 以上时，则会对机组的安全性产生威胁。

（2）转速。风力发电机组的风轮转速通常低于40r/min，发电机的最高转速不超过额定转速的30%，不同型号的机组数字不同。当风力发电机组超速时，对机组的安全将产生严重威胁。

（3）功率。在额定风速以下时，不作功率调节控制，超过额定风速时应作限制最大功率的控制，通常安全运行的最大功率不允许超过设计值的20%。

（4）温度。运行中风机的各部件都会引起温升，通常控制器环境温度应为0～30℃，齿轮箱油温小于120℃，发电机温度小于150℃，传动等环节温度小于70℃。

（5）电压。发电电压允许的范围在设计值的10%，当瞬间值超过额定值的30%时，视为系统故障。

（6）频率。风力机组的发电频率应限制在50Hz±1Hz，否则视为系统故障。

（7）压力。机组的许多执行机构由液压执行机构完成，所以各液压站系统的压力必须被监控，由压力开关设计额定值来确定，通常低于100MPa。

3.系统的接地保护安全要求

（1）配电设备接地，变压器、开关设备和互感器外壳、配电柜、控制保护盘、金属构架、防雷设施及电缆头等设备必须接地。

（2）塔筒与地基接地，接地体应水平敷设。塔内和地基的角钢基础及支架要用截面25mm×4mm的扁钢相连作接地干线，塔筒做一组，地基做一组，两者焊接相连形成接地网。

（3）接地网以闭合环型式为好，当接地电阻不满足要求时，可以附加外引式接地体。