风力发电机组检测与控制
风力发电机组的控制系统
04
风力发电机组控制系统 的优化与改进
控制策略优化
优化控制策略是提高风力发电机组 效率的关键。
控制策略的优化主要涉及对风电机组 的启动、运行和停机阶段的控制逻辑 进行改进，以更好地适应风速的变化 ，提高发电效率和稳定性。
传感器优化
优化传感器是提高风力发电机组控制精度的必要步骤。
通过改进传感器的设计、提高其精度和可靠性，可以更准确地检测风速、风向、 温度、压力等参数，为控制系统提供更准确的数据，从而提高发电效率。
能源设备进行互联互通，实现能源的优化利用和节能减排。
谢谢观看
偏航控制
01
偏航控制是风力发电机组控制系统中的另一项关键技术， 其目的是在风向变化时，自动调整机组的朝向，以保持最 佳的捕风角度。
02
偏航控制通过实时监测风向和发电机组的朝向，采用适当 的控制算法，自动调节机组的偏航机构，以实现最佳的捕 风效果。
03
常用的偏航控制算法包括：基于风向标的偏航控制、基于 扭矩传感器的偏航控制和基于GPS的偏航控制等。这些算 法能够根据风向的变化情况，自动调整机组的朝向，使其 始终保持在最佳的捕风角度。
是整个控制系统的核心，负责接收传 感器数据、执行控制算法并驱动执行 机构。
I/O模块
用于接收和发送信号，实现与传感器 和执行机构之间的通信。
人机界面
提供操作员与控制系统之间的交互界 面，显示机组状态和参数。
数据存储器
用于存储运行数据，便于故障分析和 优化运行。
控制算法
最大功率跟踪算法
载荷限制算法
根据风速传感器数据，自动调整发电机转 速和桨距角，使机组始终在最佳效率下运 行。
03
02
桨距调节机构
根据控制系统的指令，调整风轮桨 距角。
风力发电机故障检修与处理
风力发电机故障检修与处理摘要：随着我国社会的不断向前发展，各种资源面临短缺，人们对于可再生性清洁资源的使用重视程度越来越高。
风力发电是实现将可再生性风能资源有效转化成电力资源，为社会提供更加优质和充足的电能，推动整个社会快速向前发展。
在风力发电过程中需要使用到大量的风力发电机组，由于风力发电机组的系统构成相对比较复杂，在工作过程中转子叶片的转速会随着外部风速的变化而做出相应的调整。
基于此，本文将对风力发电机故障检修与处理对策进行分析。
关键词：风力发电机组；故障诊断；处理技术1 风力发电机的介绍风力发电机是把风能转换成机械能，机械能转换成电能的一种电力装置，通常由风轮、发电机、调向器、塔架以及储能装置等构件组成。
风力发电的原理可以做出如下阐述：风力驱动风车叶片转动过程，运用增速机去增加旋转速度，进而使发电机发电。
结合当前我国的风力发电机技术能力，大概是3m/s的微风速度就能开始进行并网发电。
2 风力发电机的常见故障2.1 变流器故障变流器是风力发电机的重要组件之一，其作用主要是在叶轮转速持续改变下调控输出端的电压水平，具体控制原理即是维持变流器内电压水平及频率和电网电压水平及频率的一致性。
通常而言，电流电压是造成变流器运行过程中发生故障问题的主要因素，在电流、电压过高的运行工况下，很容易使变流器设备发生过热现象，而电流电压过低则会导致欠电压现象，当发生以上异常状况时，便会造成变流器的开关超出设备正常运用可承受的电压电流极限范围，进而导致变流器出现运行故障，严重时发生被击穿损坏的情况。
当前，国内发电场配备的变流器设备运行期间主要采用两种散热方式，其一是风冷，其二是水冷，主要的散热作用对象是变流器柜体，这主要是由于柜体温度过高时，便会干扰内部热敏感元件及线路运行的稳定性，造成变流器运行异常。
2.2 发电机故障发电机的作用主要是实现自然能、机械能、电能之间的能量转换，最后通过电网把电能传输到用电客户应用。
风力发电机组的控制与优化
风力发电机组的控制与优化一、引言近年来，随着环保意识的逐步增强以及各国政府对可再生能源的大力支持，风能发电成为了越来越流行的一种发电方式。
然而，在实际应用中，风力发电的效率往往受到很多因素的影响，如风速、风向、空气密度等等，因此如何控制和优化风力发电机组的运行方式，提高发电效率，成为了当前亟需研究的问题。
二、控制风力发电机组的关键技术1. 风机转速控制风能发电的关键在于利用风力驱动风机旋转，从而带动发电机发电。
因此，控制风机的旋转速度是整个风能发电过程中最关键的环节之一，也是影响发电效率的重要因素之一。
通常情况下，为了提高发电效率，风机控制系统会把风机旋转速度控制在一个合理的范围内，避免过快或过慢导致发电效率下降。
2. 风向控制风能发电的效率往往取决于风速和风向的变化，因此在进行风力发电的过程中，需要对风向进行精细控制，保持风机在适宜的方向上运转。
一般来说，风机控制系统会通过各种传感器和检测设备，及时获取风向信息，并对风机的控制进行调整，以提高发电效率。
3. 功率输出控制风力发电机组的功率输出控制是风能发电过程中的一个重要环节，对于提高发电效率和减少损耗具有重要意义。
通常情况下，风机控制系统会根据风速、转速和负载等因素，实时控制发电机的功率输出，从而实现优化运行。
三、优化风力发电机组的运行方式1. 系统故障诊断和维护在进行风力发电的过程中，由于受到各种因素的影响，风机控制系统可能会发生各种故障，进而影响到发电效率。
因此，对风机控制系统进行实时的故障诊断和维护，及时修复故障，对于提高发电效率至关重要。
2. 多变量智能控制传统的风能发电控制方式往往采用单变量控制，即以单个参数作为控制变量，如风速或转速。
这种方式的缺点是无法精确地控制风力发电的各个环节，从而影响到整个发电效率。
相比之下，多变量智能控制可以同时考虑多个因素，如风速、风向、转速、负载等，通过对多个因素进行综合分析和优化调整，实现整个系统的高效运行。
风力发电机组运行安全与控制方案分析
风力发电机组运行安全与控制方案分析二、风力发电机组运行安全分析1. 隐患识别与排查：通过对风力发电机组的日常检查维护和定期巡检，对可能存在的隐患进行识别和排查。
主要包括机组结构、机械部件、电气元件等方面的安全隐患。
2. 风速限制与控制：根据风力发电机组的额定风速和安全防护要求，设置相应的风速限制和控制方案。
当风速超过限制范围时，应自动切除风力发电机组的输出，以防止机组损坏和安全事故发生。
3. 温度监测与保护：对风力发电机组的各个关键部件和设备进行温度监测，当温度超过设定阈值时，及时采取相应的保护措施，避免设备过热引发事故。
4. 停机保护与紧急停机：针对风力发电机组发生故障或其他紧急情况时，应配置相应的停机保护和紧急停机装置，以确保机组和操作人员的安全。
5. 对外部干扰的防护：风力发电机组在运行过程中容易受到外部因素的干扰，如雷击、冰雹等。
应加强对这些因素的防护措施，减少对机组运行的影响，保证机组的稳定运行。
三、风力发电机组运行控制方案分析1. 风速测量与控制：安装风速测量装置，实时监测风速，并根据风速的变化调整风力发电机组的输出功率，以最大限度地发挥机组的发电效率。
2. 转速控制与调整：通过控制风力发电机组的转速，使其在不同的风速下都能达到最佳发电工况，提高整个系统的发电效率。
3. 故障检测与自动诊断：配置故障检测和自动诊断系统，对风力发电机组的运行状态进行实时监测，一旦发现异常情况，及时采取相应的措施进行处理，避免故障的扩大和传导。
4. 远程监控与控制：通过远程监控系统，可以对风力发电机组的运行状态和发电量进行实时监测，在必要时还可以对机组进行远程调整和控制，提高运行的灵活性和效率。
5. 数据分析与优化：对风力发电机组的运行数据进行收集和分析，寻找机组运行中的优化空间，并及时采取相应的措施进行调整和优化，提高整个系统的发电效率。
风力发电机组的运行安全与控制方案是风力发电系统运行的重要保障，必须从多个方面进行分析和优化，以确保机组的安全稳定运行和最大化的发电效率。
风力发电控制方法
风力发电控制方法一、引言随着能源需求的不断增长和对环境保护意识的提高，可再生能源的利用越来越受到关注。
其中，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，逐渐成为人们广泛采用的发电方式之一。
风力发电的关键是如何有效地控制风力发电机组的运行，以实现最大化的发电效益。
本文将介绍几种常见的风力发电控制方法。
二、定速控制定速控制是风力发电最常用的控制方式之一。
其原理是通过控制风力发电机组的转速保持恒定，使得发电机输出的电压和频率稳定。
在这种控制方式下，风力发电机组的转速通常设定为额定转速，当风速超过额定风速时，会通过控制机组的叶片角度或刹车系统来限制转速，以保护发电机组的安全运行。
三、变速控制变速控制是一种根据风速的变化而调整风力发电机组转速的控制方式。
在低风速时，风力发电机组的转速较低，以保证机组获得足够的启动风速；而在高风速时，转速会逐渐增加，以提高风力发电机组的发电效率。
变速控制能够更好地适应不同的风速条件，提高发电效率，但也增加了控制系统的复杂性和成本。
四、功率控制功率控制是一种以实际输出功率为目标的控制方式。
通过监测风力发电机组的转速、风速和叶片角度等参数，控制系统可以实时计算出最佳的功率输出点，并调整叶片角度和转速以实现最大化的发电效益。
功率控制可以使风力发电机组在不同的风速条件下始终工作在最佳状态，提高发电效率和稳定性。
五、电网并联控制电网并联控制是将风力发电机组与电网连接并行运行的一种控制方式。
通过监测电网的电压和频率等参数，控制系统可以调整风力发电机组的输出功率，使其与电网保持同步运行。
电网并联控制可以实现风力发电的发电功率与电网负荷的匹配，同时也可以提供稳定的电力输出。
六、故障保护控制故障保护控制是一种用于保护风力发电机组安全运行的控制方式。
通过监测发电机组的转速、温度、振动等参数，控制系统可以及时检测到可能存在的故障，并采取相应的措施，如降低转速、切断电网连接等，以防止故障进一步扩大，保护设备和人员的安全。
风力发电机状态监测与故障诊断技术分析
风力发电机状态监测与故障诊断技术分析摘要：随着环境的日益恶化，作为绿色能源的风能，其被广泛的应用与发电行业，风力发电机技术已经成为当前世界各国研究的热点。
由于风场位于环境恶劣的偏远地区，使得风力发电机发生故障的位置比较复杂，对风力发电机运行状态的监测工作造成很大的困难。
因此为降低风力发电机的故障发生率，需要大力发展状态监测与故障诊断技术。
关键词：风力发电；新能源；发电机引言从风力发电场的视角出发，对于风力发电当中的机组部分展开探究，论述对故障问题进行检测以及实施诊断的方式，是将对机组部分平时进行维护的资金减少的一项极为高效的方法。
一、风力发电机组的故障特点风力发电场的的位置大多为一些偏远地区和高山上，恶劣的自然环境、风速多变以及外部载荷的不稳定长期影响对于风力发电机组内部的部件很容易引起故障。
而风发电机组的故障一般都是主要有齿轮箱、发电机、变频器三部分的故障。
我们主要是对于风力发电机组中发电机部分做主要的研究，风力发电机组的发电机一般故障有发电机轴承过热、发电机运行时的振动过大以及发电机机身的温度过高等方面的故障。
经过长时间的研究发现，造成以上故障的主要原因是轴承损坏、定子绕组的绝缘损坏以及转子的平衡问题等原因。
对于不同的故障问题以及部件应采用相适应的处理方法，是对其进行最有效的状态监测和故障诊断的有效措施。
二、状态监测与故障诊断的系统的基本结构风力发电机组的监测与故障诊断依赖于现代化计算机技术以及电气技术的有效结合，计算机的控制系统可将信号的采集、监测、分析等融合为一个一站式的监测系统。
通过对风力发电机组的温度、振动以及压力的数值与标准数值进行对比分析，能够有效的掌握发电机组的运行状况，同时可以根据数据的分析对风力发电机组出现的故障并提出相应的解决措施。
风力发电机组的监测与故障的诊断系统的工作模式主要是对信息的收集--信息的处理--信息的分析--判断信息的准确性--诊断的结果以及相应的措施。
对于信息的处理和收集是基于前期对发电机组安装或进行周期性的检测，在检测设备对于检测到的信号传输给计算机控制系统对于信息进行分析，从而得出相应的结果。
风力发电机组的控制技术(论文)
风力发电机组的控制技术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。
风力发电系统中的控制技术和伺服传动技术是其中的关键技术，这是因为自然风速的大小和方向是随机变化的，风力发电机组的切入（电网）和切出（电网）、输入功率的限制、风轮的主动对风以及对运行过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。
同时，风力资源丰富的地区通常都是海岛或边远地区甚至海上，分散布置的风力发电机组通常要求能够无人值班运行和远程监控，这就对风力发电机组的控制系统的可靠性提出了很高的要求。
与一般工业控制过程不同，风力发电机组的控制系统是综合性控制系统。
它不仅要监视电网、风况和机组运行参数，对机组进行并网与脱网控制，以确保运行过程的安全性与可靠性，而且还要根据风速与风向的变化，对机组进行优化控制，以提高机组的运行效率和发电量。
20世纪80年代中期开始进入风力发电市场的定桨距风力发电机组，主要解决了风力发电机组的并网问题和运行的安全性与可靠性问题，采用了软并网技术、空气动力刹车技术、偏航与自动解缆技术，这些都是并网运行的风力发电机组需要解决的最基本的问题。
由于功率输出是由桨叶自身的性能来限制的，桨叶的节距角在安装时已经固定；而发电机转速由电网频率限制。
因此，只要在允许的风速范围内，定桨距风力发电机组的控制系统在运行过程中对由于风速变化引起输出能量的变化是不作任何控制的。
这就大大简化了控制技术和相应的伺服传动技术，使得定桨距风力发电机组能够在较短时间内实现商业化运行。
20世纪90年代后，风力发电机组的可靠性已经不是问题，变桨距风力发电机组开始进入风力发电市场。
采用全桨变距的风力发电机组，起动时可对转速进行控制，并网后可对功率进行控制，使风力机的起动性能和功率输出特性都有显著和改善。
高职院校《风电机组检测与控制》课程教学方法初探
优 化 的投 资环 境 ． 省 目前 已在 盐 城 和 南 通 建 设 了 百 万 千 瓦 的 我 风 电 场 。按 照 规 划 ． 苏 的风 力 发 电装 机 容 量 将 在 近 几 年 内 增 江
要 专 业教 学研 究
２１． Ｏ２ ８
高职院校《 风电机组检测与控制》 课程教学方法初探
： ｌ ：
丁宏林
（ 紫琅 职 业 技 术 学 院 江 苏 南 通 ２ ６ ０ ） ２ ０ ２
摘 要 ： 职 院 校 《 电机 组 检 测 与 控 制 》 程 的 教 学 ， 在 充 分 了解 社 会 需 求 与 地 方产 业 特 色 基 础 上 制 定 教 高 风 课 应 学 目标 ， 扣 教 学 目标 确 定 教学 内容 。 以 培养 学 生 职 业 能 力 为 核 心 ， 学 生 实 践 教 学 为 主 线 ， 建 典 型工 作 任 务 紧 以 构 导 向 的 教 学 方 法体 系 ， 基 于典 型 工作 任 务 改 革 考 核 方 法 。 并 关 键 词 ： 职 院 校 风 电 机 组 检 测 与 控 制 学 方 法 ； 作 任 务 高 教 工
以及 检 测 所 必 需 的基 本 理 论 、 本 分 析 方 法 以 及 基 本 技 能 的 培 基
环境 污 染 、 决偏 远 地 区居 民用 电 问题 以 及 调整 能 源结 构 等诸 多 解 方 面 的突 出作 用 ． 到 世 界 各 国 的 重 视 ． 为 目前世 界上 新 能 源 受 成 开发 利 用 中技 术 最 成熟 、 开发 最 具规 模 和 最 具商 业 化 发展 前 景 的 发 电方 式 之一 。 此背 景 下 ， 培养 高 等技 术 应 用 型人 才 、 务地 在 以 服 方产 业 发 展 为 己任 的 高职 院 校 如何 适 应社 会 发 展 的需 要 ． 如何 培 养符 合 新 能 源产 业 ．尤 其 是 风 电产 业 方 面需 求 的技 能 型 人 才 ． 是 值得 新 能 源应 用 教 学 工作 者 共 同探 讨 的 一个 问题 了解 社 会 需 求 与 地 方 产 业 特 色 ． 定 教 学 目标 制 江 苏 近 海 风 力 发 电 潜 力 巨 大 凭 借 丰 富 的风 能 资 源 和 日益
风力发电机组的性能测试
风力发电机组的性能测试风力发电机组是目前主流的可再生能源之一，采用自然风力转动叶片，驱动转子旋转即可发电。
但是，不同的风力发电机组在性能方面存在很大的差异。
为了确保风力发电机组发挥最佳性能，需要进行性能测试。
一、性能测试的目的性能测试旨在确认风力发电机组的各项性能指标是否符合设计要求。
包括风能转化效率、发电容量、切入和切出风速、峰值功率、电网维持能力等。
测试结果将为优化风力发电机组设计提供参考依据，为现场运行提供支持。
二、测试方法1.场地选择选择平坦、开阔的区域，地面无障碍物遮挡，且风向和风速能全方位检测。
同时，如能够选择在已有风电场进行测试，可以充分利用已有的电网以及统一的性能测试标准。
2.测试装置采用标准测试装置，包括风速测试仪、风向测试仪、发电量测试仪、峰值功率测试仪、电网接口测试装置等。
装置需要精度高、响应速度快、质量可靠。
3.测试参数风力发电机组的各项性能指标均需进行测试，包括切入风速、切出风速、额定功率、最大功率点、电网维持能力等。
根据不同型号的风力发电机组具体参数进行测试。
4.测试过程测试过程中需要确定测试周期，在适宜的风速范围内进行测试。
测试过程中要避免其他任何干扰，保证测试数据的准确性。
三、测试结果的分析测试结果的分析需要根据具体测试参数进行。
对于切入和切出风速，可以调整风力发电机组的控制参数进行优化。
对于额定功率和最大功率点，可以进一步优化叶片的设计，提升转换效率。
对于电网维持能力，可以调整控制系统的反馈机制以及与电网连接的参数。
同时，测试结果也需要与设计指标进行对比分析，确认风力发电机组是否达到或超出设计要求。
如未达到要求，则需要进一步设计或调整。
四、测试的意义风力发电机组的性能测试是保证风力发电系统可靠性、稳定性和经济性的重要步骤。
通过测试结果，可以为优化设计以及现场运行提供参考依据，提升风力发电的效率和盈利能力。
同时，测试结果也为检测风力发电机组的故障提供重要数据支持，确保风力发电设备的正常运行。
风力发电机组的运行维护技术
风力发电机组的运行维护技术风力发电机组是利用风能将其转化为电力的设备，具有清洁、可再生的特点。
为了保证风力发电机组的长期高效运行，需要进行运行维护工作。
本文将详细介绍风力发电机组的运行维护技术，包括检查与维护、故障排除与修复以及性能提升等方面。
一、检查与维护1. 日常巡检风力发电机组的日常巡检是防止故障发生的首要措施。
巡检内容包括风机塔筒、机舱、叶片、土基等部位的外观是否完好，是否存在明显的损坏或腐蚀。
同时还要检查润滑系统、冷却系统、变桨系统等设备的运行情况，确保各个系统正常工作。
2. 定期维护定期维护是保证风力发电机组安全运行的重要手段。
维护工作包括润滑油更换、冷却系统清洗、清理叶片表面的尘土等。
此外，还要进行一些常规检测，如检测发电机温度、转速、转子与定子间的间隙等。
维护周期一般为每半年或一年一次，具体根据机组的使用情况而定。
3. 动态监测动态监测通过实时采集风力发电机组的运行数据，分析评估机组的状态，及时发现潜在的故障。
监测内容包括叶片振动、风机轴向力、变桨系统工作状态等。
通过动态监测，可以提前预警故障风险，减少故障停机时间，提高机组的可用性。
二、故障排除与修复1. 故障诊断当风力发电机组出现故障时，首先需要进行故障诊断，确定故障原因。
可以通过对机组的状态参数进行分析，如温度、振动、电流等，进行故障定位。
同时也可以借助维修手册或专业人员的经验进行判断。
2. 故障修复一旦故障原因确定，就需要进行故障修复。
修复内容可能包括更换损坏的零部件、修复电路或液压系统等。
修复过程中需要注意安全措施，如断电、施工现场的封闭、安全帽、防护服等。
3. 故障分析故障修复完成后，需要进行故障分析，总结故障原因，并制定措施以防止类似故障再次发生。
故障分析可以帮助改进机组的设计与维护策略，提高机组的可靠性和安全性。
三、性能提升1. 风场优化风力发电机组在风场中的布置和调整可以影响机组的性能。
通过优化风场的布局，可以减少风轮相互遮挡，提高机组的发电效率。
风力发电机组运行安全与控制方案分析
风力发电机组运行安全与控制方案分析风力发电作为清洁能源的重要形式之一，具有广阔的发展前景和巨大的经济价值。
风力发电机组在运行过程中存在一定的安全隐患，需要采取科学合理的控制方案来确保其安全运行。
本文将对风力发电机组运行安全与控制方案进行分析，旨在探讨如何有效地保障风力发电机组的安全运行。
一、风力发电机组的运行安全隐患1. 风力发电机组在恶劣天气条件下存在一定的安全隐患。
在暴风雨等极端天气条件下，风力发电机组会受到较大的风力冲击，存在倾覆、断裂等风险。
2. 风力发电机组的叶片由于长期暴露在恶劣的气候环境中，容易出现裂纹、疲劳等损伤，存在安全隐患。
3. 风力发电机组由于长时间连续运行，设备零部件会出现磨损，存在安全隐患。
4. 风力发电机组的控制系统存在故障风险，可能导致设备失控、运行异常等安全隐患。
1. 定期检测和维护风力发电机组的叶片和设备零部件，及时发现和修复损坏和磨损部件，确保设备的正常运行状态。
2. 提高风力发电机组的抗风能力，采用更坚固的设计和材料，确保设备在恶劣天气条件下的安全运行。
3. 强化风力发电机组的监控系统，及时监测设备的运行状态和性能参数，发现异常情况及时报警并采取相应措施，确保设备的安全运行。
4. 对风力发电机组的控制系统进行全面升级，增加故障自诊断和自恢复功能，提高设备的自我保护能力。
5. 提高风力发电机组的自动化程度，减少人员操作对设备的影响，提高设备运行的稳定性和安全性。
1. 加强风力发电机组的智能化与信息化管理，引入先进的传感技术和大数据分析，实现设备状态的实时监测和预测。
2. 开展风力发电机组的智能故障诊断与预测维护，借助人工智能技术和云平台，提前发现并解决设备故障，提高设备的可靠性和安全性。
3. 推行风力发电机组的远程监控与智能维护，借助物联网技术和远程控制技术，实现设备的远程监控和维护，降低人力成本，提高设备的运行效率和安全性。
风力发电机组的安全运行需要制定科学合理的控制方案，加强设备的监测和维护，提高设备的自我保护能力，推行智能化管理和远程监控技术，才能最大程度地保障风力发电机组的安全运行。
风电机组检测与控制参考题目
填空：1、偏航系统的阻尼有和两种形式。
2、风电机组的传动系统主要是由、、、和组成。
3、定桨恒速风力发电机组的制动机构是叶尖扰流器，具有变桨机构的风力发电机组是变桨机构。
4、风力发电机组常用的油料包括和。
5、偏航系统一般为_______驱动，少数整机厂商选择_______驱动形式。
6、双馈变流器由配电部分、主控部分、进线滤波部分、网侧变流器、转子侧变流器和Crowbar保护电路组成。
7、变流系统配电部分主要为并网断路器、防雷保护电路、辅助电源电路等。
8、风力发电机组的设计寿命通常为20年9、风电场的无功电源包括和。
10、异步发电机的并网方式有：降压并网、准同步并网和晶闸管软并网。
11、风电场有功控制系统应具备至少包括限制模式、调整模式、斜率控制模式、差值模式和调频模式五种调整模式。
12、定桨恒速风力发电机组的电气保护包括（过电压保护）（感应瞬态保护）（雷击保护）。
问答：1、叶轮所受的空气动力学载荷主要分为哪两大部分？分别是由什么引起的？2、为什么要研究独立变桨距控制技术？3、变速恒频风力发电机组的执行机构？4、Crowbar保护电路如何在电网或发电机出现意外故障时起作用？5、为什么全功率变流器无需配备Crowbar保护电路？6、风力发电机组控制系统由那几部分组成？主要控制对象有哪些？7、风力发电机组的工作状态包括哪几种？8、为什么大多数的风力机采用三叶片设计？9、晶闸管用于软并网控制系统有哪些优点？10、如何对齿轮箱进行监测和维护11、双馈风力发电机组的变流器在得到并网指令后如何实现并网？12、什么是紧急安全链，如何设计？。
风力发电机组控制技术
故障诊断与保护
实时监测风力发电机组的运行 状态，发现异常情况及时采取 保护措施，避免设备损坏。
控制策略的分类
直接控制策略
通过控制器直接调节执行 器，实现风能的最大捕获 和稳定运行。
优化控制策略
根据风能参数和机组状态， 优化控制目标，实现最优 控制效果。
智能控制策略
利用人工智能和机器学习 技术，实现自适应和学习 型的控制方式。
03
风力发电机组控制技术
风速控制技术
风速控制技术
通过控制风力发电机组的叶片 角度和转速，实现风能的捕获
和利用。
风向标控制
利用风向标传感器监测风向变 化，自动调整叶片角度，以适 应不同风向。
变速控制
根据风速的变化，自动调整发 电机组的转速，实现最佳功率 输出。
偏航控制
通过偏航系统自动对准风向， 提高风能利用率和发电效率。
偏航控制技术
自动对准风向
通过偏航系统自动调整机组的朝向，使叶片 始终对准风向。
风向变化跟踪
根据风向变化自动调整机组的朝向，提高风 能利用率。
减小振动
通过偏航控制减小机组的振动，提高机组的 稳定性和寿命。
安全保护
在机组出现异常时，偏航系统可自动停机并 报警。
液压与制动控制技术
液压系统控制
通过液压系统实现对机组各部件的精 确控制，确保机组的稳定运行。
参数匹配问题
不同型号和规格的发电机组需要匹配 不同的控制系统参数。解决方案包括 根据实际情况调整控制参数，以及采 用智能优化算法进行参数优化。
维护与保养的问题及解决方案
维护成本高昂
风力发电机组通常安装在偏远地区，维护成本较高。解决方案包括采用远程监 控技术，定期进行远程检查和维护，以及优化维护计划以降低成本。
风力发电原理(控制)
第三章 定桨距风力发电机组 一、定桨距风力发电机组的特点
1、风轮结构 主要特点：桨叶与轮毂的连接是固定的，桨叶的迎风角度不随风速变化而变化。 需解决的问题：高于额定风速时桨叶需自动将功率限制在额定功率附近（失速特性）。 脱网（突甩负荷）时桨叶自身具备制动能力。 添加了叶尖扰流器，降低机械刹车结构强度， 2、桨叶的失速调节原理 因桨叶的安装角β不变，风速增加→升力增加→升力变缓→升力下降→阻力增加→叶片失速 叶片攻角由根部向叶尖逐渐增加，根部先进入失速，随风速增大逐渐向叶尖扩展。失速部分 功率减少，未失速部分功率仍在增加，使功率保持在额定功率附近。 3、叶尖扰流器 叶尖部分可旋转的空气阻尼板，正常运行时，在液压控制下与叶片成为整体，风力机脱网时 液压控制指令将扰流器释放并旋转80o~90o，产生阻力停机，即产生空气动力刹车。 空气动力刹车是按失效思想设计，即起到液压系统故障时的机组停机保护。 4、双速发电机
v1 v 2 2
1 2 S (v12 v2 )( v1 v2 ) 4
2
经过风轮风速变化产生的功率为 P 其最大功率可令
8 1 dP Sv13 0 得 v2 v1 ，代入后得到的最大理想功率为 Pmax 3 dv2 27
Pmax 16 0.593 E 27
North China Electric Power University
1 Cl w2 dS 2 1 dD Cd w 2 dS 2 dLபைடு நூலகம்
轴向推力dFa=dLcosI+dDsinI 旋转力矩dT=r(dLsinI-dDcosI) 驱动功率dPw=ωdT
风输入的总气动功率P=vΣFa
旋转轴得到的功率Pu=Tω 风轮效率η=Pu/P
North China Electric Power University
风力发电机组运行安全与控制方案分析
风力发电机组运行安全与控制方案分析
风力发电机组是一种以风能转化成电能的发电设备。
在发电过程中，与众不同的气候条件和工作环境需要考虑多方面因素，确保发电机组稳定、高效运行，同时确保人员安全以及设备安全。
一、风力发电机组的安全问题
1. 传输带问题：传输带的破裂、老化等问题可能导致整个设备失控，必须制定安全检测制度，观察纤维的状况，及时更换被磨损的传输带。
2. 风力塔的风倾：在强风环境下，风力塔可能会成为风勾结的目标，这会给塔带来撕裂、破坏的风险。
因此必须定期检验塔身结构，加强风力塔的抗拉强度和抗风机能，确保某些关键部位的可靠性和安全性。
3. 电子元件问题：电子元件的故障或损坏可能会导致发电机组失控、停机，或者产生火灾等问题，为安全问题带来不良后果。
1. 风力机组控制系统：风力机组控制系统是集成风力控制功能的设备，他对风力发电机组进行全面控制，包括电气参数、机械参数、风速测量、发电机参数等。
2. 刹车系统：刹车系统是风力设备必备的安全控制装置，它可以在发生紧急情况时迅速切断风力机组的转速，确保人员和设备的安全。
3. 发电机组多级保护：风力发电机组多级保护，是一种保障风力发电机组安全控制的技术手段，包括超速报警、电压保护、断路器故障检测等，可以大大提高风力发电机组的安全性和可靠性。
综上所述，风力发电机组的安全与控制方案必须要考虑多方面因素，确保设备的可靠与安全，同时配备相应的安全控制装置和技术手段，才能达到安全生产与效益的平衡。
风力发电工程的质量控制重点与问题
风力发电工程的质量控制重点与问题1. 背景介绍风力发电工程是一种重要的可再生能源工程，其质量控制对于保证工程的可靠性和长期运行至关重要。
本文将重点探讨风力发电工程中的质量控制重点和存在的问题。
2. 质量控制重点2.1 设备质量控制风力发电工程中的核心设备包括风力发电机组、风轮叶片、传动系统等。
在质量控制过程中，需要重点关注以下方面：- 设备制造商的信誉和资质- 零部件的质量和可靠性- 设备的安装和调试过程中的控制措施- 设备运行前的全面检测和验收2.2 基础工程质量控制风力发电工程的基础工程是支撑设备安装和运行的重要基础，质量控制的重点包括：- 基础工程设计的合理性和稳定性- 施工过程中的质量监控和验收- 基础工程的防腐蚀和防渗漏措施2.3 运行与维护质量控制风力发电工程的运行与维护直接关系到发电效率和设备寿命，质量控制的重点包括：- 运行过程中的监测与维护措施- 定期检查和维护工作的执行情况- 故障处理和事故调查的质量控制3. 存在的问题在风力发电工程的质量控制过程中，存在一些常见的问题，需要引起重视和改进：- 部分设备制造商的信誉不佳，设备质量得不到保证- 基础工程设计和施工过程中存在疏漏和不规范操作- 运行与维护工作的执行不到位，影响了发电效率和设备寿命- 故障处理和事故调查缺乏科学的方法和严格的程序为了解决这些问题，需要加强监督与管理，提高设备供应商和施工单位的质量意识，加强培训与技术支持，建立健全的质量控制体系。
4. 总结风力发电工程的质量控制是确保工程可靠性和长期运行的关键。
通过加强设备质量控制、基础工程质量控制和运行与维护质量控制，解决存在的问题，可提高风力发电工程的质量水平，推动可再生能源行业的发展。
第二章 定桨恒速风力发电机组的控制
(八)风力发电机组退出电网 (1)风速高于25m/s，持续10min。
(2)风速高于33m/s，持续2s，正常停机。
(3)风速高于50m/s，持续1s，安全停机。
三、风力发电机组的运行状态控制 (一) 风力发电机组的工作状态
(二)工作状态之间的转换
(三)故障处理
(一) 风力发电机组的工作状态 风力发电机组总是工作在以下状态之一：
对于变速恒频风力发电机组，还应具备以下功能：
(1)并网时不对电网产生冲击影响。 (2)通过对机组实施变桨距和变速控制，使机组运行在预先设定 的最佳功率曲线上。 (3)能通过变桨和变速调节改善机组的动态载荷。 (4)能够接受远程调度，对机组输出的无功功率和有功功率进行 控制。
(5)能够实现短时电网故障穿越。
2.电流 机组也监测电流的幅值和相位，并由此判断过电流和三相不平 衡故障，这些监测参数一般为短时判据，一旦出现，机组就必 须停机。产生这些故障的原因通常在于机组自身。 在定桨恒速风力发电机组并网过程中，由于三相晶闸管导通角 之间存在差异，因而可能出现短时电流不平衡，因为持续时间 短，并不影响对机组电能质量的整体评价。
5.机械制动状况 在机械制动系统中必须装有制动片磨损指示器，如果制动片磨 损到一定程度，控制器将显示故障信号，这时只有更换制动片 后才能起动风力发电机组。 在连续两次制动动作之间，有一个预置的时间间隔，使制动装 置有足够的冷却时间，以免重复使用使制动盘过热。也有的风 力发电机组用温度传感器来取代延时程序，这时制动盘的温度 必须低于预置的温度才能起动风力发电机组。
(2)机械制动控制。
(3)偏航控制。 (4)发电机脱网及脱网后的转速降落信号。 (5)齿轮箱润滑油泵控制。
(五)齿轮箱油温的控制 齿轮箱箱体内安装有PT100温度传感器。运行前，应保证齿轮
风力发电机系统及其自动化控制
风力发电机系统及其自动化控制一、引言风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术。
风力发电机系统是实现风能转化的关键设备，而自动化控制则是提高风力发电系统效率和稳定性的重要手段。
本文将介绍风力发电机系统的组成和工作原理，并探讨其自动化控制的关键技术。
二、风力发电机系统的组成风力发电机系统主要由风力发电机组、变频器、变压器、电网连接和监控系统等组成。
1. 风力发电机组风力发电机组是风力发电系统的核心部件，其主要由风轮、发电机和塔架组成。
风轮是转动的部分，通常由数片叶片组成，叶片的设计和材料选择直接影响风力发电机组的性能。
发电机是将风能转化为电能的装置，常用的有同步发电机和异步发电机两种。
塔架用于支撑风轮和发电机，使其能够高效地利用风能。
2. 变频器变频器是将风力发电机组产生的交流电转换为适合电网输送的交流电的装置。
它能够根据电网的要求调整输出电压和频率，实现风力发电系统与电网的匹配。
3. 变压器变压器用于将变频器输出的电能升压至电网所需的电压水平，以便输送到电网中。
4. 电网连接电网连接是将风力发电系统与电网相连的关键环节。
通过电网连接，风力发电系统可以将产生的电能输送到电网中，实现对外供电。
5. 监控系统监控系统用于实时监测风力发电机组的运行状态和电能输出情况。
通过监控系统，可以及时发现故障并采取相应措施，保证风力发电系统的安全稳定运行。
三、风力发电机系统的工作原理风力发电机系统的工作原理是利用风能驱动风轮旋转，进而带动发电机产生电能。
具体工作过程如下：1. 风轮转动当风力作用于风轮叶片时，风轮开始转动。
风轮的转动速度与风速、叶片形状和数量等因素有关。
2. 发电机发电风轮的转动带动发电机转子旋转，通过磁场感应原理产生电能。
同步发电机通过转子和定子之间的磁场耦合产生电能，而异步发电机则通过转子感应电流产生电能。
3. 变频器调节发电机产生的交流电经过变频器转换为适合电网输送的交流电。
变频器可以根据电网的要求调整输出电压和频率，以实现与电网的匹配。
风力发电机组状态监测与控制技术方案分析
风力发电机组状态监测与控制技术方案分析摘要：风力发电机组状态监测与控制技术的应用能够通过对故障部件的的分析、对状态监测系统部件信息的收集，借助技术及时诊断风力发电机组故障发生的具体零部件，及时排除故障，提前预测故障，从而在最大限度上降低风力发电机组的运行成本费用，有效保证风力发电机组的安全操作和稳定运行。
文章结合风力发电机组构成原理，分析风力发电机组状态监测、控制技术，结合分析结果提出风力发电机组的故障诊断方法，旨在更好的保证风力发电机组的顺利运行。
关键词：风力发电机组；状态监测；控制技术；故障诊断；方法随着社会科技的发展进步，风力发电行业得到了快速的增长，由此也在无形中加大了风力发电机组的运行维护费用。
风力发电机组故障发生的原因是比较复杂的，其发展好坏对风力发电机组有着十分重要的影响。
影响风力发电机组的因素包括其设计、开发、安装等。
在一般情况下，风力发电机组的使用寿命是20年左右，为了保证风力发电机组的稳定、安全使用，需要相关人员在应用操作的时候加强对风力发电机组状态监测与控制。
原有的风力发电机组维护方式是通过机组主控系统和定期检查的方式进行，但是这种方式无法满足风力发电机组设备远程监控需求，也无法针对不同设备采用不同的故障处理方式。
基于此，需要相关人员能够设计出能够实时处理的风力发电机组分布式检测系统。
一、风力发电机组结构风力发电机组的外形主要由风轮、机舱、塔筒等部分共同组成。
现阶段，市场上流行的大型兆瓦机风力发电机组主要有双馈型风力发电机组和直驱型风力发电机组两种。
其中，应用最为广泛的是双馈型的风力发电机组。
双馈型的风力发电机组风轮包括叶片、变桨系统和轮毂，是主要吸收风能的系统。
在相关器械的作用下能够将风能转变为机械能。
双馈型的风力发电机组主轴和轮毂连接，彼此能够互相带动运作。
塔筒是机舱和风轮的支撑，包含控制整个风力发电机组运行和发电的变流器装置和主控系统。
二、风力发电机组系统主要故障分析大型兆瓦机风力发电机组应用常见的故障类型有很多，主要体现在叶轮、主轴、齿轮箱、发电机等部件上。
风力发电机组运行安全与控制方案分析
风力发电机组运行安全与控制方案分析风力发电机组是利用风能转换成电能的设备，是目前清洁能源发电的重要形式之一。
随着风力发电技术的不断进步和应用，风力发电机组在全球范围内得到了广泛的应用。
在风力发电机组的运行过程中，安全问题一直备受关注。
本文将从风力发电机组运行安全和控制方案两个方面进行分析，并提出相关的建议。
风力发电机组的运行安全问题值得重视。
风力发电机组在运行过程中面临着风速变化、机械磨损、电气故障等多种安全隐患。
风速变化对风力发电机组的安全运行影响最为直接。
风速的急剧变化可能导致风力发电机组叶片受力不均、振动过大，进而引发机械故障甚至事故。
由于风力发电机组常年在室外条件下运行，受到大气环境的影响，机械零部件容易受到腐蚀、磨损等影响，导致设备运行不稳定，进而影响安全性。
加强对风力发电机组的安全运行监测、维护和管理至关重要。
风力发电机组的控制方案也是确保安全运行的重要环节。
风力发电机组的控制系统需要对风速、转速、电压等多个参数进行实时监测和调节，保证设备在不同风速下能够正常运行，避免由于风速变化带来的安全隐患。
对风力发电机组的故障检测和诊断技术也应引起重视，及时发现并解决设备故障，提升设备的运行可靠性和安全性。
加强对风力发电机组的远程监测与控制，建立完善的运行管控系统，及时响应设备运行异常，保障设备安全运行。
针对风力发电机组运行安全和控制方案的分析，我们建议从以下几个方面进行改进和强化。
加强对风力发电机组的预防性维护和管理，定期对设备进行检查和保养，及时更换磨损零部件，提升设备的运行稳定性和安全性。
在控制方案方面，应引入先进的自动控制技术，实现对风力发电机组的智能化监测和控制，提升设备的适应性和安全性。
加强对风力发电机组控制系统的研发与应用，提升控制系统的性能和可靠性，确保设备在各种复杂的工况下能够安全可靠地运行。
加强对风力发电机组远程监测与控制技术的研究和应用，实现对设备的实时监测和远程操作，提升设备的安全性和管理便捷性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
«风力发电机组检测与控制»
课程编号:
课程名称：«风力发电机组检测与控制»
英文名称：《monitoring and control of wind turbine generator system》总学时：48
总学分：3
适用对象: 风能与动力工程专业本科学生
先修课程：«自动控制原理、风力发电原理»
一、课程性质、目的和任务
该课程为风能与动力工程本科专业学生必修课，目的使学生了解风力发电机组检测与控制系统的组成与结构原理；掌握与风力发电机组相关信号、过程参数的检测方法；控制系统构成与控制方法分析。
为今后从事风力发电机组设计、运行与维护工作打下基础。
二、教学要求和内容
«基本要求»：学习并掌握不同风力发电机组对检测与控制系统的要求，学习掌握机组主要测量参数的测量原理，控制对象与控制系统结构与工作原理。
«基本内容»：风力发电机组检测与控制系统的组成，机组运行过程电气、风力、机组状态参数检测，机组启动、运行、故障等过程控制。
三、教学安排及方式
采取以课堂讲授为主，课堂讨论和实验为辅的教学手段，结合控制系统实验台使学生有直观形象的知识掌握。
五、推荐教材和教学参考书
教材：自编
参考书：《风力发电机组的控制技术》叶杭冶编著机械工业出版社
六、补充说明
大纲执笔者：吕跃刚
大纲校对者：
大纲审核者：
制定日期：。