大型风力发电机组控制系统的安全保护功能正式版
风力发电机组安全保护系统
风力发电机组安全保护系统风力发电是近年来发展成熟的一种可再生能源，具有成本低、能源丰富、环保等优点，在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
风力发电机组是风力发电的核心设备，由于它的组成部件较多、系统运行复杂，因此在运行中往往会面临许多安全隐患。
为了保证风力发电机组的安全运行，必须配置一套完善的安全保护系统，对机组进行全面监控和保护，及时处理机组故障，确保风力发电机组的可靠性、稳定性和安全性。
本篇文档将详细介绍风力发电机组安全保护系统的原理、作用及构成。
一、风力发电机组安全保护系统的原理风力发电机组安全保护系统主要是对风机、变桨、电气装置、塔身、基础等组成部分进行监控，检测机组运行中的温度、风速、风向、气压、振动、电压、电流等参数，实时获取机组的状态信息，通过编程自动进行判断分析和诊断，及时发现运行异常和存在的故障，采取相应的措施，保障科学高效的运行，提高风力发电机组的运行质量和安全性。
二、作用风力发电机组安全保护系统的作用主要有以下几点：1. 提高机组的运行可靠性，确保机组的长期安全稳定运行;2. 及时发现机组运行中的隐患和故障，及时开展预防维护，减少维修和排故的时间和成本;3. 建立机组的状态监控、分析、诊断和报警系统，提高机组的工作效率和经济性;4. 对机组的关键部件进行实时地检测、监控和保护，预防机组因故障而造成的安全事故;5. 优化机组的检修计划和管理，支持机组数据的管理，为后期的维修管理提供重要数据。
三、构成风力发电机组安全保护系统主要由以下几部分构成：1. 风机控制系统：包括风速风向的检测、风机的转速控制等，通过控制风机的转速来实现产生的电流的稳定性，确保机组在稳定运行的状态，同时也保障固定轴高速旋转状态下风机结构的安全。
2. 变桨机构控制系统：通过调整变桨角度，控制风机叶片的角度，实现风机的转速控制，以确保机组产生的电流稳定。
3. 电气控制系统：主要是对电流、电压、功率等电气参数的监测与控制，实现机组电气状态的监测和调节。
风力发电机组安全要求(电气与控制)
风力发电机组安全要求（电气与控制）风力发电机组安全要求前言 ........................................................................... ....................................................................... 2 1 范围 ........................................................................... ............................................................... 3 2 引用标准............................................................................ ....................................................... 3 3 基本要素............................................................................ ....................................................... 3 4 外部条件............................................................................ . (3)4.1风力发电机组分级 ........................................................................... ................................. 4 4.2 风况 ........................................................................... .. (4)4.2.1正常风况 ........................................................................... ..................................... 4 4.2.2极端风况 ........................................................................... ..................................... 5 4.3 其他环境条件 ........................................................................... . (8)4.3.1 其他正常环境条件 ........................................................................... .................... 8 4.3.2 其他极端环境条件 ........................................................................... .................... 8 4.4 电网条件 ........................................................................... .............................................. 10 5 结构设计相关安全要求 ........................................................................... .............................. 10 6 控制和保护系统相关安全要 (12)6.1控制和保护系统应满足的基本要求 ........................................................................... ... 12 6.2风力机控制 ........................................................................... ........................................... 13 6.3风力机安全保护 ........................................................................... ................................... 13 6.4监控和安全处理 ........................................................................... ................................... 14 6.5控制和保护的系统功能要求 ........................................................................... ............... 15 7 电气系统相关安全要求 ........................................................................... (16)7.1风力发电机组电气系统的一般要求 ........................................................................... ... 16 7.2电气接线和电气连接相关要求 ........................................................................... ........... 16 7.3电气系统的保护相关要求 ........................................................................... ................... 17 7.4接地系统 ........................................................................... ............................................... 17 7.5电磁兼容性相关要求 ........................................................................... ........................... 17 7.6降低设备干扰效应相关措施 ........................................................................... ............... 17 7.7控制电路相关要求 ........................................................................... ............................... 18 7.8测量和指示电路相关要求 ........................................................................... ................... 18 7.9电缆的相关要求 ........................................................................... ................................... 18 7.10自励 ........................................................................... ..................................................... 19 7.11过压保护 ........................................................................... ............................................. 19 7.12谐波和功率调节装......................... 19 7.13分离装置 ........................................................................... ............................................. 19 8 防雷系统的相关安全要求 ........................................................................... .. (19)8.1 雷电放电的分类及其防护 ........................................................................... .................. 19 8.2 防雷区的划分 ........................................................................... ...................................... 20 8.3 避雷器种类及其接线方式 ........................................................................... .................. 20 8.4 接地分类及相关要求 ........................................................................... ........................ 20 8.5 WTGS的防雷等级要求 ........................................................................... ......................... 21 9 运行和维护............................................................................ . (21)前言本文概述了风力发电机组（WTGS）最低的安全要求，但并不能作为完整的设计规范或结构设计手册来使用。
风力发电机组中的安全系统
风力发电机组中的安全系统风力发电机组是一种利用风能转化为电能的设备，其安全系统至关重要。
本文将详细介绍风力发电机组中的安全系统。
1. 风力发电机组的安全设计风力发电机组的安全设计是为了确保其在运行过程中的安全性和可靠性。
安全设计包括以下几个方面：1.1 结构安全：风力发电机组的结构设计要能够承受各种外力，如风力、地震等。
同时，还要保证结构的稳定性和抗震性能，以防止发生倒塌等事故。
1.2 电气安全：风力发电机组的电气系统需要具备防火、防电击等功能。
电气设备要符合国家相关标准，如电气安全规范，以确保电气设备的可靠性和安全性。
1.3 设备安全：风力发电机组中的各种设备，如发电机、齿轮箱等，都需要进行安全设计。
设备的安全设计主要包括材料选择、强度计算、故障检测和防护装置等。
2. 风力发电机组的安全控制系统风力发电机组的安全控制系统起着监测、检测和控制的作用，以确保风力发电机组在正常工作范围内运行。
2.1 停机保护系统：风力发电机组在高风速或故障情况下需要停机保护。
停机保护系统能够感知风速和故障，并根据预设条件及时停机，防止发电机组损坏。
2.2 健康监测系统：风力发电机组的健康监测系统能够检测发电机组的工作状态和健康状况。
通过对振动、噪音、温度等参数的监测，可以及时发现故障，并采取相应的措施进行修复。
2.3 防雷系统：风力发电机组容易受到雷击的危害，因此需要配备防雷系统。
防雷系统包括接地装置、避雷针和避雷网等，能够将雷电击中的能量有效地引导到大地，保护风力发电机组的安全。
3. 风力发电机组的安全操作风力发电机组在日常运行中需要进行安全操作，以确保人员和设备的安全。
3.1 安全培训：风力发电机组的操作人员需要接受专业的安全培训，了解风力发电机组的工作原理、操作方法和安全注意事项，以提高操作的安全性和效率。
3.2 安全检查：在风力发电机组运行前和运行中，需要进行安全检查。
安全检查包括对设备的检查和维护，确保设备的正常工作，并及时发现和解决潜在的安全隐患。
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求范本（四篇）
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求范本一、引言风电机组控制安全系统是确保风力发电机组安全运行的关键系统之一。
为了保障风电机组控制安全系统的安全运行，需要制定一些技术要求。
本文旨在探讨风电机组控制安全系统的技术要求范本，以确保该系统的可靠性和稳定性。
二、风电机组控制安全系统的设计要求1. 可靠性要求风电机组控制安全系统应具备高可靠性，能够在各种异常情况下确保风电机组的安全运行。
系统应能够自动检测故障并采取适当的措施进行处理，以保障电网的稳定运行。
2. 实时性要求风电机组控制安全系统应具备快速的响应能力，能够及时接收和处理来自风电机组的数据，实时监控机组的运行状态，并在需要时采取相应的控制措施。
3. 稳定性要求风电机组控制安全系统应能够稳定地运行，不受外界环境变化的影响。
系统应能够有效地抵御电网的波动和干扰，保持与电网的良好连接，以确保风电机组的安全运行。
4. 兼容性要求风电机组控制安全系统应具备良好的兼容性，能够与其他系统进行无缝集成。
系统应支持通用的通信协议和接口标准，能够与其他设备和系统进行数据交互和信息传递。
5. 安全性要求风电机组控制安全系统应具备高度的安全性，确保系统数据的保密性和完整性。
系统应设置合适的权限管理机制，只有授权人员才能够对系统进行操作和管理。
6. 可扩展性要求风电机组控制安全系统应具备良好的可扩展性，能够根据需要进行系统的扩展和升级。
系统的设计应考虑到未来的需求和发展方向，为后续的升级和改造提供便利。
三、风电机组控制安全系统的运行要求1. 系统运行的稳定性要求风电机组控制安全系统的稳定性是保证风电机组安全运行的前提，系统应能够保持长时间的稳定运行。
系统设计应考虑到各种限制因素，例如环境温度、湿度、电磁干扰等，以确保系统能够在恶劣条件下正常工作。
2. 数据传输的可靠性要求风电机组控制安全系统的数据传输应具备高可靠性，确保传输过程中不会发生数据错误或丢失。
系统应采用合适的数据传输协议和技术，确保数据的准确性和完整性，以支持系统的正常运作。
高原型风力发电整机控制系统的安全性分析与防护措施
高原型风力发电整机控制系统的安全性分析与防护措施高原型风力发电机整机控制系统的安全性分析与防护措施1. 引言随着可再生能源的不断发展和应用，风力发电成为世界各地广泛采用的一种清洁能源。
在高海拔地区，如高原地区，风力发电成为重要的能源供应途径。
然而，由于高原地区特殊的气候和环境条件，高原型风力发电机整机控制系统的安全性面临一系列特殊的挑战。
本文将对高原型风力发电机整机控制系统的安全性进行分析，并提出相应的防护措施。
2. 高原型风力发电机整机控制系统的安全性分析2.1 高原环境对控制系统的影响高原地区通常具有较低的氧含量、较高的气温变化幅度和强烈的紫外线辐射等特点，这些特点对风力发电机整机控制系统的正常运行带来一定的挑战。
首先，较低的氧含量会导致控制系统中的电子元件工作不稳定，易发生故障。
因此，在设计风力发电机整机控制系统时，应选择耐高原环境的电子元件，并加强对电子元件的冷却和防护措施。
其次，高山地区的气温变化幅度大，由低温到高温的温差较大，容易使控制系统中的元件因温度波动而发生热膨胀等问题，导致系统不稳定。
为了解决这个问题，应选择耐温差能力强的元器件，并合理设计散热系统。
另外，高原地区的紫外线辐射强度较高，易损坏控制系统中的元件表面，对系统性能产生负面影响。
因此，在选择元器件时应考虑其抗紫外线的能力，同时在设计控制系统的外壳时，也应采用具有良好抗紫外线能力的材料。
2.2 安全性分析高原型风力发电机整机控制系统的安全性是保证其正常运行和可靠性的重要因素。
为此，有必要对其安全性进行全面分析。
首先，要确保整机控制系统的抗干扰能力。
高原地区环境不稳定，容易受到雷击、电磁干扰等不良因素影响，对整机控制系统产生干扰。
因此，在设计风力发电机整机控制系统时，应采用合适的接地和屏蔽措施，提高其抗干扰能力，确保系统稳定运行。
其次，要注意整机控制系统的防火安全。
高原地区氧含量低，一旦发生火灾，由于缺氧情况严重，火势往往难以控制。
风电场群区集控系统的安全保护措施
风电场群区集控系统的安全保护措施随着可再生能源的快速发展，风力发电已成为现代能源体系中重要的组成部分。
而风电场群区集控系统作为风力发电项目的核心，起到整个风电场运行和管理的关键作用。
然而，随着信息技术的不断发展，风电场群区集控系统面临着越来越多的安全威胁。
为了确保风电场的安全稳定运行，采取有效的安全保护措施势在必行。
首先，加强网络安全是风电场群区集控系统的基本要求。
鉴于风电场群区集控系统是通过网络进行远程监控和控制的，网络安全成为保障系统安全的首要任务。
运营商应建立健全的网络安全管理体系，采用先进的防火墙和入侵检测系统，加密所有通信通道，实现对系统信息和数据的隔离和保护。
此外，定期进行安全演练和渗透测试，及时发现和修复潜在的安全漏洞，确保系统的整体安全性。
其次，完善物理安全措施是保护风电场群区集控系统的重要手段。
风电场通常位于偏远的地区，远离城市和人口密集区，这使得风电场群区集控系统容易成为攻击目标。
为了避免潜在的物理威胁，风电场应设立严格的进入控制系统，限制非授权人员的进入。
同时，安装视频监控设备，对各个重要区域进行实时监测和录像存储，一旦出现安全事件，及时采取应急措施。
另外，对关键设备和系统进行抗干扰设计，提高系统的稳定性和可靠性。
此外，密码和权限管理也是保护风电场群区集控系统的重要措施。
合理设置和管理密码对系统安全至关重要。
管理员应根据不同角色和职责设置权限，确保各级人员只能访问他们所需的信息和功能，并在系统中记录操作日志，以便进行后期审计和追踪。
此外，定期更新密码、定期更换密钥，并加强对员工的安全教育和培训，提高他们的安全意识和技能水平。
除此之外，备份和灾难恢复策略也是保障风电场群区集控系统安全的重要手段。
定期进行完整的系统备份，并将备份数据存储在安全的离线位置。
建立紧急故障响应机制，及时应对突发故障和安全事件，尽快恢复系统运行。
同时，与供应商合作，建立紧密的合作关系，共同应对系统遭受的各种威胁，并持续改进和更新系统的安全措施。
风力发电机组的控制与保护
具有在高于额定风速时输出功率平稳的特点。当功率 在额定功率以下时，控制器将叶片节距角置于0。附近， 节距角不变，发电机的功率根据叶片的气动性能随风 速的变化而变化，当功率超过额定功率时，变桨距机 构开始工作，调整叶片节距角，使其将发电机的输出 功率调节在额定值附近。
1 概述 2 定桨距风力发电机的控制 3 变桨距风力发电机的控制 4 变速风力发电机的控制 5 控制系统的执行机构 6 偏航系统
1、概述
1.1风力发电机组的控制系统的可靠性直接影响 整个风力发电机组的正常发挥，其精确的控制、 完善的功能将直接影响机组的安全与效率。
1.2风力发电机组控制系统的基本组成 控制系统组成主要包括各种传感器、变距系统、
3 变桨距风力发电机的控制
▪ 3.1结构特点 ▪ 变桨风力发电机组的叶片不再与轮毂固定连接，
而是能够相对转动。 ▪ 从空气动力学角度考虑，当风速过高时，只有
通过调整桨叶节距，改变气流对叶片攻角，从 而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，才 能使功率输出保持稳定。
3.2 变桨距风力发电机组的特性 3.2.1 输出功率特性
5.3电机驱动的变距机 构
变距系统的另一种
驱动方式是电机驱动方 式。由于结构简单，易 于施加各种控制，可靠 性高，使用更为普遍。
图15为变距系统的 一种典型结构，
图15独立变桨距电机执行原理图
6偏航系统
6.1偏航系统的基本结构
图16偏航系统结构
6.2偏航控制系统 偏航系统是一随动系统，当风向与风轮轴线偏离一个
▪ 3.4震动保护：机组应设有三级震动频率保护，震 动球开关、震动频率上限1、震动频率极限
▪ 4电网掉电保护 风力发电机组离开电网的支持是无法工作的， 一旦有突发故障而停电时，控制器的计算机由 于失电会立即终止运行，并失去对风机的控制， 控制叶尖气动刹车和机械刹车的电磁阀就会立 即打开，液压系统会失去压力，制动系统动作， 执行紧急停机。
风力发电机组的控制与安全系统技术要求
风力发电机组的控制与安全系统技术要求简介风力发电机组是一种利用风能转化为电能的设备，越来越多地被应用于能源领域。
为了保证风力发电机组的安全运行，需要进行控制和监管。
本文将介绍风力发电机组控制与安全系统的技术要求。
控制系统风力发电机组的控制系统是由控制器、传感器、执行机构等组成的，用于控制风力发电机的运行和维护。
控制器风力发电机组的控制器是核心部件，功率变换器、功率调整器、变桨器等都需要通过控制器来控制。
控制器需要支持各种常见的通讯协议，如Modbus、CAN等。
控制器需要具备以下技术要求：1.快速响应：控制器需要在短时间内响应并调节系统的状态，以保证发电机的安全运行。
2.稳定性：控制器需要能够保持在复杂多变的环境中的稳定性。
3.可靠性：控制器需要遵循良好的电路设计和质量控制标准，确保可靠性。
传感器风力发电机组的传感器用于检测风速、转速、温度等参数，为控制器提供可靠的反馈信息。
传感器需要具备以下技术要求：1.高效准确：传感器需要精确地检测各种参数。
2.可靠性：传感器需要具备较高的可靠性，以确保风力发电系统的正确工作。
执行机构风力发电机组的执行机构用于控制转子和叶片的角度，控制风力发电机的转速，从而确保风电机组能够按照预定要求工作。
执行机构需要具备以下技术要求：1.响应速度：执行机构需要具有较快的响应速度，以进行精密控制。
2.稳定性：执行机构需要能够保持在复杂多变的环境中的稳定性。
3.可靠性：执行机构需要遵循良好的电路设计和质量控制标准，确保可靠性。
安全系统风力发电机组的安全系统是通过对控制系统、电气设备、机械设备等的监测，实现风力发电机组的安全运行。
控制系统风电控制系统的安全要求主要包括以下几个方面：1.控制系统故障保护：确保控制器在故障情况下能够自动断电并防止发电机的持续运行。
2.防止电网反向流：避免电网中产生反向电流，对电气设备和控制器造成损害。
3.突发状况下的控制系统安全：应对发电机的速度和输出功率的变化，确保发电机及其附件的安全。
风力发电机组中的安全系统
风力发电机组中的安全系统风力发电机组是一种利用风能进行发电的设备，由于其特殊性质和高度的工作环境，需要配备相应的安全系统来确保人员和设备的安全。
本文将围绕风力发电机组中的安全系统展开阐述，包括安全监测系统、故障诊断系统、灭火系统、电气保护系统和紧急停机系统等方面。
一、安全监测系统安全监测系统是风力发电机组的重要组成部分，它用于监测风力发电机组的运行状态和工作环境的安全性。
安全监测系统主要包括风速传感器、温度传感器、振动传感器和测力传感器等。
这些传感器可以实时监测风力发电机组的风速、温度、振动和载荷等参数，一旦发现异常情况，就能及时发出报警信号，保障设备和人员的安全。
二、故障诊断系统故障诊断系统是风力发电机组的关键部分，它能够实时监测设备的运行状态，并对可能出现的故障进行预测和诊断。
故障诊断系统主要包括数据采集装置、故障诊断软件和报警系统等。
数据采集装置可以收集风力发电机组的运行数据，故障诊断软件能够对这些数据进行分析和处理，判断设备是否存在故障，如果存在故障，就会发出相应的警报，以便及时维修和排除故障。
三、灭火系统风力发电机组的工作环境复杂，常常面临各种火灾风险。
为了确保设备和人员的安全，需要配备相应的灭火系统。
灭火系统主要包括自动灭火装置和手动灭火装置。
自动灭火装置能够自动检测并扑灭火灾，有效遏制火势蔓延；手动灭火装置则由操作人员手动启动，用于处理一些无法自动检测的火灾情况。
灭火系统能够在紧急情况下迅速响应，并有效遏制火势，降低火灾造成的损失。
四、电气保护系统风力发电机组的电气系统较为复杂，需要配备电气保护系统来确保电气设备的安全性。
电气保护系统主要包括电气监测装置、漏电保护器和过载保护器等。
电气监测装置能够实时监测电气设备的电流、电压和温度等参数，一旦发现异常情况，就能够及时切断电源，避免电气设备受损或引发火灾。
漏电保护器和过载保护器则能够及时切断电源，保护电气设备和人员的安全。
五、紧急停机系统风力发电机组在遇到紧急情况时，需要能够快速停机，以保障设备和人员的安全。
风力发电机组安全保护系统
风力发电机组安全保护系统随着可再生能源的不断发展和利用，风力发电逐渐成为人们越来越重要的电力资源。
而风力发电机组的安全问题更是备受关注。
为了保证风力发电机组的正常运行和避免发生事故，必须建立一套完整的安全保护系统。
风力发电机组的安全风险风力发电机组在运行过程中，存在许多安全风险，如：•风速过快导致发电机超负荷运转，严重时可能导致发电机损坏或发生故障。
•强风、雷击等自然灾害可能导致发电塔倒塌或发电机组发生故障。
•机组叶片、齿轮传动系统等部件的故障可能导致机组停机或发生故障。
•机组过载、过热、电网故障等原因可能导致机组自动停机或紧急停机。
•机组内部关键部件故障、控制系统失效等原因可能导致机组失控或发生故障。
因此，必须采取有效的措施保障风力发电机组的安全运行。
风力发电机组安全保护系统的组成风力发电机组的安全保护系统由以下几部分组成：风速测量与控制系统风速测量与控制系统用于实时测量风速和方向，并通过控制机组叶片的角度，调整机组的风能捕获效率和避免机组超负荷运转。
机组状态检测与监控系统机组状态检测与监控系统用于实时检测机组的温度、震动、压力等状态，并收集确认机组运行状态是否正常。
一旦出现异常，系统会自动进行控制和保护。
故障诊断与报警系统故障诊断与报警系统可以对机组内部故障进行自动识别和定位，并及时向技术人员发出警报，通知其前来维护处理。
电气保护系统电气保护系统用于监控机组与电网之间的电气连接和状态，保护机组免受过载、短路、跳闸等电气故障的影响。
紧急停机系统紧急停机系统可以在发生紧急情况时立即切断机组的电路，避免更大的安全风险。
风力发电机组安全保护系统的作用风力发电机组安全保护系统可以：•实现机组的自动控制和保护，避免出现故障损坏机组和影响发电的情况；•进行实时监测和诊断，及时发现机组内部损坏和故障并进行及时处理，提高机组的可靠性和稳定性；•保护机组免受自然灾害和其它不可预见的外部因素的影响，保障机组的持续运行；•可以减少对技术人员的依赖，提高管理效率和降低操作成本。
风力发电控制系统简述
风力发电控制系统简述一、风电控制系统简述风电控制系统包括现场风力发电机组控制单元、高速环型冗余光纤以太网、远程上位机操作员站等部分。
现场风力发电机组控制单元是每台风机控制的核心，实现机组的参数监视、自动发电控制和设备保护等功能；每台风力发电机组配有就地HMI人机接口以实现就地操作、调试和维护机组；高速环型冗余光纤以太网是系统的数据高速公路，将机组的实时数据送至上位机界面；上位机操作员站是风电厂的运行监视核心，并具备完善的机组状态监视、参数报警，实时/历史数据的记录显示等功能，操作员在控制室内实现对风场所有机组的运行监视及操作。
风力发电机组控制单元（WPCU）是每台风机的控制核心，分散布置在机组的塔筒和机舱内。
由于风电机组现场运行环境恶劣，对控制系统的可靠性要求非常高，而风电控制系统是专门针对大型风电场的运行需求而设计，应具有极高的环境适应性和抗电磁干扰等能力，其系统结构如下：风电控制系统的现场控制站包括：塔座主控制器机柜、机舱控制站机柜、变桨距系统、变流器系统、现场触摸屏站、以太网交换机、现场总线通讯网络、UPS电源、紧急停机后备系统等。
风电控制系统的网络结构：1、塔座控制站塔座控制站即主控制器机柜是风电机组设备控制的核心，主要包括控制器、I/O 模件等。
控制器硬件采用32位处理器，系统软件采用强实时性的操作系统，运行机组的各类复杂主控逻辑通过现场总线与机舱控制器机柜、变桨距系统、变流器系统进行实时通讯，以使机组运行在最佳状态。
控制器的组态采用功能丰富、界面友好的组态软件，采用符合IEC61131-3标准的组态方式，包括：功能图（FBD）、指令表（LD）、顺序功能块（SFC）、梯形图、结构化文本等组态方式。
2、机舱控制站机舱控制站采集机组传感器测量的温度、压力、转速以及环境参数等信号，通过现场总线和机组主控制站通讯，主控制器通过机舱控制机架以实现机组的偏航、解缆等功能，此外还对机舱内各类辅助电机、油泵、风扇进行控制以使机组工作在最佳状态。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功(三篇)
大型风力发电机组控制系统的安全保护功1制动功能制动系统是风力发电机组安全保障的重要环节，在硬件上主要由叶尖气动刹车和盘式高速刹车构成，由液压系统来支持工作。
制动功能的设计一般按照失效保护的原则进行，即失电时处于制动保护状态。
在风力发电机组发生故障或由于其他原因需要停机时，控制器根据机组发生的故障种类判断，分别发出控制指令进行正常停机、安全停机以及紧急停机等处理，叶尖气动刹车和盘式高速刹车先后投入使用，达到保护机组安全运行的目的。
2独立安全链系统的安全链是独立于计算机系统的硬件保护措施，即使控制系统发生异常，也不会影响安全链的正常动作。
安全链采用反逻辑设计，将可能对风力发电机造成致命伤害的超常故障串联成一个回路，当安全链动作后，将引起紧急停机，执行机构失电，机组瞬间脱网，从而最大限度地保证机组的安全。
发生下列故障时将触发安全链：叶轮过速、看门狗、扭缆、24V电源失电、振动和紧急停机按钮动作。
3防雷保护多数风机都安装在山谷的风口处或海岛的山顶上，易受雷击，安装在多雷雨区的风力发电机组受雷击的可能性更大，其控制系统最容易因雷电感应造成过电压损害，因此在600kW风力发电机组控制系统的设计中专门做了防雷处理。
使用避雷器吸收雷电波时，各相避雷器的吸收差异容易被忽视，雷电的侵入波一般是同时加在各相上的，如果各相的吸收特性差异较大，在相间形成的突波会经过电源变压器对控制系统产生危害。
因此，为了保障各相间平衡，我们在一级防雷的设计中使用了3个吸收容量相同的避雷器，二、三级防雷的处理方法与此类同。
控制系统的主要防雷击保护：①主电路三相690V输入端（即供给偏航电机、液压泵等执行机构的前段）做了一级防雷保护；②对控制系统中用到的两相220V电压输出端（电磁阀、断路器、接触器和UPS电源等电子电路的输入端）采取二级防雷措施；③在电量采集通信线路上安装了通信避雷器加以保护；④在中心控制器的电源端口增加了三级防雷保护。
4硬件保护硬件本身的保护措施主要采取了3种方法：硬件互锁电路、过电压以及过电流保护。
GBT 19069-2003 风力发电机组控制器 技术条件
运行管理
ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
指的是一种工作程序 ， 目的在于使风力发 电机组有效 、 安全地运行， 尽可能避免故障 ， 并减 轻机组部 件所受的应力 。一般将程序逻辑输人控制系统 。
３． １ ３
正常关机（ 风力机 ） ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ ｓ ｈ ｕ ｔ ｄ ｏ ｗ ｎ （ ｆ ｏ ｒ ｗ ｉ ｎ ｄ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｓ ） 全过程都是在控制系统控制下进行的关机 。
３ ． １ ４
紧急关机（ 风 力机 ） ｅ ｍ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｃ ｙ ｓ ｈ ｕ ｔ ｄ ｏ ｗ ｎ （ ｆ ｏ ｒ ｗ ｉ ｎ ｄ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｓ ） 保护系统触发或人工干预下使风力机迅速关机 。
３ ． １ ５
失效一 安全 ｆ ａ ｉ ｌ － ｓ ａ ｆ ｅ
ＧＢ／ Ｔ １ ９ ０ ６ ９ －２ ０ ０ ３
设计特性中的一项 ， 即设备或系统中个别部件失效时仍能保持设备或系统的安全。
３ ．１ ６
排除故障 ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ
通过人的介人来完成必要的修理或消除故障 的原因， 然后放 开风力发 电机组使其运行 。排除故障 以授权人在场和积极参与为前提 。
是不能超过的风轮轴的机械功率。
３． ２８
切出风速 ｃ ｕ ｔ － ｏ ｕ ｔ ｗ ｉ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ
计 与检 验 。 ２ 规范性引用文件
下列文件 中的条款通过本标准的引用而成为本标准 的条款。凡是注 日 期 的引用文件 ， 其 随后 所有 的修改单 （ 不包括勘误的 内容） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件 的最新版本。凡是不注 日期的引用文件 ， 其最新版本适用 于本标 准。 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ３ ７ ９ ７ －１ ９ ８ ９ 电控设备 第二部分 ： 装有电子器件的电控设备 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ４ ５ ８ ８ ． １ 无金属化孔单双面印制板分规范 （ ｉ ｄ ｔ Ｉ Ｅ Ｃ ／ Ｐ Ｑ Ｃ ８ ９ ： １ ９ ９ ０ ） Ｇ Ｂ ／ Ｔ ４ ５ ８ ８ ． ２ 有金属化孔单双面印制板分规范 （ ｉ ｄ ｔ Ｉ Ｅ Ｃ ／ Ｐ ＱＣ ９ ０ ： １ ９ ９ ０ ）
IEC61400-1风力发电机设计要求(中文版)
3.43 旋转采样风矢量 旋转风轮上某固定点经受的风矢量。 注：旋转采样风矢量湍流谱与正常湍流谱明显不同。风轮旋转时，叶片切入气流，流谱
产生空间变化。最终的湍流谱包括相当大一部分转动频率下的流谱变化和由此产生的谐量。 3.44 风轮转速（风力机）
风力机风轮绕其轴的旋转速度。
3.45 粗糙长度 zo
在假定垂直风廓线随离地面高度按对数关系变化的情况下，平均风速为 0 时算出的高 度。 3.46 定期维护
按预定的日期进行的预防性维护。
4
3.47 场地数据 风力机所在位置的环境、地震、土壤和电力网的数据。没有特殊规定的话，风数据都按
10min 的取样来统计。 3.48 静止
不是根据确定的时间表，而是根据对某一状态的迹象而确定的临时性维护。 3.57 上风向
主风方向的相反方向。 3.58 垂直轴风力机
风力轴垂直的风力机。
3.59 威布尔分布 PW
概率分布函数，见 3.63 3.60 风电场
见 3.61 3.61 风电场
由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。 3.62 风廓线—风切变律
2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。凡是注日期的引用 文件，只有被引用的版本适合本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括任何的 修订）适用于本标准。
IEC 60204-1:1997, Safety of machinery – Electrical equipment of machines – Part 1: General requirements
保护装置系统触发或人工干预下，使风力机迅速关机。 3.16 环境条件
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求风电机组控制安全系统是保证风力发电机组安全运行的关键。
为了确保该安全系统的稳定性和可靠性，需要满足一系列技术要求。
以下是关于风电机组控制安全系统安全运行的技术要求的内容：一、系统可靠性和稳定性要求1. 风电机组控制安全系统应具有充分的可靠性和稳定性，以确保风力发电机组的正常运行。
系统应能够对各种故障和异常情况做出及时响应，保障风电机组的安全运行。
2. 系统应具有自动检测和自我诊断功能，能够实时监测系统的工作状态和各部件的运行情况，及时发现并处理故障。
3. 系统应具有自动切换功能，能够在发生故障或异常情况时，自动切换到备份系统，确保风力发电机组不受影响。
4. 系统应具有恢复功能，能够在故障解除后自动恢复正常工作状态，确保风力发电机组的持续运行。
二、系统安全保护要求1. 风电机组控制安全系统应具有完备的安全保护功能，能够对风力发电机组的各部件和工作环境进行全面监控和保护。
系统应能够实时监测温度、振动、电压、电流等参数，确保各部件不超过允许范围，防止事故发生。
2. 系统应具有故障自锁保护功能，当系统发生故障时能够自动切断电源，防止继续工作造成更大的损失。
3. 系统应具有防雷击功能，能够有效抵御雷电击打，防止发电机组因雷击而受损，保障安全运行。
4. 系统应具有防误操作功能，能够有效避免误操作造成事故。
系统应设计合理的操作界面和控制逻辑，设置密码和权限等控制手段，确保只有授权人员才能进行操作。
三、系统通信和数据传输要求1. 风电机组控制安全系统应具有可靠的通信功能，能够与风力发电机组的其他系统进行信息交互和数据传输。
系统通信方式应采用双向通信，确保信息传输的准确性和及时性。
2. 系统通信应采用加密传输和远程监控技术，确保通信过程的安全性。
系统应具备抗干扰和抗攻击的能力，防止黑客入侵和破坏。
3. 系统应具有数据存储和备份功能，能够对运行数据和事件记录进行持久化存储，以便后期分析和故障诊断。
大型风电场及风电机组的控制系统设计方案
酒泉职业技术学院毕业设计（论文）10 级风能与动力技术专业题目：大型风电场及风电机组的控制系统设计方案毕业时间：二O一三年六月大型风电场及风电机组的控制系统设计方案摘要：风力发电技术的发展将带动大型风电场的建设。
以大型风力发电机组组成的大型风电场，可为电网提供可再生的绿色能源，也可解决边远地区的能源供应紧张形势，大型风电场的运行管理己提上议事日程。
目前，我国各大风电场在引进国外风力发电机组的同时，一般也都配有相应的监控系统。
但各有自己的设计思路，致使风电场监控技术互不兼容。
如果一个风电场中有多种机型的风电机组的话，就会给风电场的运行管理造成很大困难。
因此，国家计委在“九五”科技攻关计划中实施对大型风电机组进行攻关的同时，也把风电场的监控系统列入攻关计划，以期开发出适合我国风电场运行管理的监控系统。
关键词：恒速恒频；双馈发电机；变桨距控制；无功补偿控制目录一、风力发电机组的基本控制系统 (3)（一）风电机组的软启动并网设计 (3)异步风电机组也可在起动时转速低于同步速时不并网，等接近或达到同步速时再切入电网，则可避免冲击电流，也可省掉晶闸管限流软启动器。
(3)（二）大小发电机的切换控制设计 (3)2.大发电机向小发电机的切换 (4)检测大发电机的输出功率，若2分钟内平均功率小于某一设定值（此值应小于小发电机的额定功率)时，或50S瞬时功率小于另一更小的设定值时，立即切换到小发电机运行。
切换过程为:切除大发电机的补偿电容器，脱网，然后小发电机软并网，计时20S，测量小发电机的转速，若20S后未达到小发电机的同步转速，则停机，控制系统复位，重新起动。
若20S内转速已达到小发电机旁路转速则旁路晶闸管软起动装置，再根据系统无功功率情况投入补偿电容器。
(4)（三）无功补偿控制设计 (4)（四）恒速恒频与变速恒频 (4)1.恒速恒频机组的特点 (4)目前，在风力发电系统中采用最多的异步发电机属于恒速恒频发电机组。
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求风电机组控制安全系统是风力发电厂中保障风电机组安全与稳定运行的关键系统。
其作用是监测、控制和保护风电机组的各个部件，确保其在各种工作状态下的安全运行。
风电机组控制安全系统的技术要求主要包括以下几个方面：1. 可靠性要求：风电机组工作在高海拔、恶劣气候等复杂环境中，因此控制系统必须具备较高的可靠性。
系统的硬件和软件应具备抗干扰、抗冲击、抗辐射等功能，能够应对各种突发情况并确保安全停机。
2. 完备性要求：风电机组控制安全系统应涵盖风电机组的各个部件，包括风力发电机组件、整流器、变频器、齿轮箱、主轴和附件等。
系统需要对这些部件进行实时监测和控制，并及时报警和处理故障，确保风电机组的正常运行。
3. 通信要求：风电机组控制安全系统需要与监控中心进行实时的通信。
通信要求包括实时性、可靠性和安全性。
通信协议需要满足实时性要求，数据传输过程中需要保证数据的完整和准确。
同时，通信需要具备较高的安全性，防止非法入侵和数据泄露。
4. 自我诊断与保护：风电机组控制安全系统需要具备自我诊断和保护功能。
通过传感器检测各个部件的状态，及时识别故障，并通过控制算法自动切断电源或采取其他措施保护机组。
同时，系统需要记录和存储故障信息供后续分析及维修使用。
5. 现场总线技术：风电机组控制安全系统通常采用现场总线技术进行各个部件的数据传输和控制。
现场总线技术可以实现多点测量和控制，减少线缆布线量，提高系统的可靠性和可维护性。
现场总线技术还可以实现故障自诊断和主动报警功能，提高系统的安全性。
总之，风电机组控制安全系统的技术要求涉及到可靠性、完备性、通信要求、自我诊断与保护以及现场总线技术等方面。
只有满足这些要求，才能确保风电机组的安全运行，提高风力发电厂的发电效率和经济效益。
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Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能正式版
大型风力发电机组控制系统的安全保
护功能正式版
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1 制动功能
制动系统是风力发电机组安全保障的重要环节，在硬件上主要由叶尖气动刹车和盘式高速刹车构成，由液压系统来支持工作。
制动功能的设计一般按照失效保护的原则进行，即失电时处于制动保护状态。
在风力发电机组发生故障或由于其他原因需要停机时，控制器根据机组发生的故障种类判断，分别发出控制指令进行正常停机、安全停机以及紧急停机等处理，叶尖气动刹车和盘式高速刹车先后投入使用，达到保护机组安全运行的目的。
2 独立安全链
系统的安全链是独立于计算机系统的硬件保护措施，即使控制系统发生异常，也不会影响安全链的正常动作。
安全链采用反逻辑设计，将可能对风力发电机造成致命伤害的超常故障串联成一个回路，当安全链动作后，将引起紧急停机，执行机构失电，机组瞬间脱网，从而最大限度地保证机组的安全。
发生下列故障时将触发安全链：叶轮过速、看门狗、扭缆、24V电源失电、振动和紧急停机按钮动作。
3 防雷保护
多数风机都安装在山谷的风口处或海岛的山顶上，易受雷击，安装在多雷雨区的风力发电机组受雷击的可能性更大，其
控制系统最容易因雷电感应造成过电压损害，因此在600kW风力发电机组控制系统的设计中专门做了防雷处理。
使用避雷器吸收雷电波时，各相避雷器的吸收差异容易被忽视，雷电的侵入波一般是同时加在各相上的，如果各相的吸收特性差异较大，在相间形成的突波会经过电源变压器对控制系统产生危害。
因此，为了保障各相间平衡，我们在一级防雷的设计中使用了3个吸收容量相同的避雷器，二、三级防雷的处理方法与此类同。
控制系统的主要防雷击保护：①主电路三相690V输入端（即供给偏航电机、液压泵等执行机构的前段）做了一级防雷保护；②对控制系统中用到的两相220V电压输出端（电磁阀、
断路器、接触器和UPS电源等电子电路的输入端）采取二级防雷措施；③在电量采集通信线路上安装了通信避雷器加以保护；④在中心控制器的电源端口增加了三级防雷保护。
4 硬件保护
硬件本身的保护措施主要采取了3种方法：硬件互锁电路、过电压以及过电流保护。
①风力发电机组中的左、右偏航电机和大、小发电机只有一个可以运行，我们通过接触器辅助触点的互联对其进行了互锁。
例如：左右偏航电机接触器正常情况下处于断开状态，其各自的辅助触点处于闭合状态。
我们将左偏航电机的辅助触点
传接到右偏航电机回路里，右偏航电机的辅助触点串接到左偏航电机回路里；当机组需要左偏航时，左偏航接触器带电，而串在右偏航电机回路里的左偏航接触器辅助触点断开，从而保障了正确的偏航。
当由于误动作引起左右偏航电机接触器都带电时，它们的辅助触点都断开，机组不进行偏航，从而达到了保护机组安全运行的目的。
②在设计时，对断路器、接触器等选件都进行了负荷计算。
选择的原则：既留有裕量也不会使执行机构等受到冲击，当有瞬时冲击电流通过电缆传入控制柜时，控制系统具有自我保护的能力。
③通过将快速熔断器、速断保护的断
路器（根据各自的负荷计算允许通过的电流）等串在执行机构的前端，防止了大电流流过回路，从而减少了不必要的损害。
5 接地保护
在整个控制系统中用了以下5种接地方式，来达到安全保护的目的。
①工作接地。
变压器的中性点设置接地。
②保护接地。
为了防止控制系统的金属外壳在绝缘被破坏时可能带电，以致危及人身安全而设置的接地。
③防雷接地。
避雷器的一端与控制系统中被保护的设备相连，另一端连接到地下，能把雷电流引入大地。
④防静电接地。
将控制系统中的金属
可导电部分在工作过程中产生的静电电流引入大地。
⑤屏蔽接地。
为防止外界磁场对流经电缆的信号产生影响，设计时选用了屏蔽电缆，并将电缆屏蔽层接地。
6 电网掉电保护UPS电源
风力发电机组离开电网的支持是无法工作的，一旦有突发故障而停电时，控制计算机由于失电会立即终止运行，并失去对风机的控制，控制叶尖气动刹车和机械刹车的电磁阀就会立即打开，液压系统会失去压力，制动系统动作，执行紧急停机。
紧急停机意味着在极短的时间内，风机的制动系统将风机叶轮转数由运行时的额定转速变为零。
大型的机组在极短的时
间内完成制动过程，将会对机组的控制系统、齿轮箱、主轴和叶片以及塔架产生强烈的冲击。
紧急停机的设置是为了在出现紧急情况时保护风电机组安全的。
然而，电网故障无须紧急停机；突然停电往往出现在天气恶劣、风力较强时，紧急停机将会对风机的寿命造成一定影响；风机主控制计算机突然失电就无法将风机停机前的各项状态参数及时存储下来，这样就不利于迅速对风机发生的故障作出判断和处理。
针对上述情况，对控制电路作了相应的改进。
在控制系统电路中加设了一台
1kVA的在线UPS后备电源，这样当电网突然停电时，UPS机及时投入，为风机的控制系统提供足够的动力，使风机制动系统按
正常程序完成停机过程。
——此位置可填写公司或团队名字——。