1.安全系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電機組運行中的地位
安全生產(chǎn)是我國風(fēng)電場管理的一項基本原則。而風(fēng)電場則主要是由風(fēng)力發(fā)電機組組成,所以風(fēng)力發(fā)電機組的運行安全是風(fēng)電場最重要的??刂葡到y(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機的核心部件,是風(fēng)力發(fā)電機組安全運行的根本保證,所以為了提高風(fēng)力發(fā)電機組的運行安全性,必須從控制系統(tǒng)的安全性和可靠性設(shè)計開始,根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、運行控制等不同環(huán)節(jié)的特點,在設(shè)備從安裝到運行的全部過程中,切實把好安全質(zhì)量關(guān),不斷尋找提高風(fēng)力發(fā)電機組安全可靠性的途徑和方法。
風(fēng)力發(fā)電機組的安全生產(chǎn)是一項安全系統(tǒng)工程,而控制系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機組的重要組成部分,它的安全系統(tǒng)構(gòu)成整個安全系統(tǒng)的一部分,需要以系統(tǒng)論,信息論,控制論為基礎(chǔ),研究人、設(shè)備的生產(chǎn)管理,研究事故、預(yù)防事故的一門科學(xué)。從系統(tǒng)的觀點,縱向從設(shè)計、制造、安裝、試驗、運行、檢修進(jìn)行全面分析,橫向從元器件購買,工藝、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、組織和管理等全面分析最后進(jìn)行全面綜合評價。目的使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各不安全因素減到最小,達(dá)到最佳安全狀態(tài)生產(chǎn)。
2.機組控制運行安全保護(hù)系統(tǒng)
(1).大風(fēng)保護(hù)安全系統(tǒng)機組設(shè)計有切入風(fēng)速Vg,停機風(fēng)速Vt,一般取10分鐘25m/s的風(fēng)速為停機風(fēng)速;由于此時風(fēng)的能量很大,系統(tǒng)必須采取保護(hù)措施,在停機前對失速型風(fēng)機,風(fēng)輪葉片自動降低風(fēng)能的捕獲,風(fēng)力發(fā)電機組組的功率輸出仍然保持在額定功率左右,而對于變漿距風(fēng)機必須調(diào)節(jié)葉變距角,實現(xiàn)功率輸出的調(diào)節(jié),限制最大功率的輸出,保證發(fā)電機運行安全。當(dāng)大風(fēng)停機時,機組必須按照安全程序停機。停機后,風(fēng)力發(fā)電機組組必須90°對風(fēng)控制。
(2).參數(shù)越限保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機組組運行中,有許多參數(shù)需要監(jiān)控,不同機組運行的現(xiàn)場,規(guī)定越限參數(shù)值不同,溫度參數(shù)由計算機采樣值和實際工況計算確定上下限控制,壓力參數(shù)的極限,采用壓力繼電器,根據(jù)工況要求,確定和調(diào)整越限設(shè)定值,繼電器輸入觸點開關(guān)信號給計算機系統(tǒng),控制系統(tǒng)自動辨別處理。電壓和電流參數(shù)由電量傳感器轉(zhuǎn)換送入計算機控制系統(tǒng),根據(jù)工況要求和安全技術(shù)要求確定越限電流電壓控制的參數(shù)。
(3).電壓保護(hù)指對電氣裝置元件遭到的瞬間高壓沖擊所進(jìn)行的保護(hù),通常對控制系統(tǒng)交流電源進(jìn)行隔離穩(wěn)壓保護(hù),同時裝置加高壓瞬態(tài)吸收元件,提高控制系統(tǒng)的耐高壓能力。
(4).電流保護(hù)控制系統(tǒng)所有的電器電路(除安全鏈外)都必須加過流保護(hù)器,如保險絲、空氣開關(guān)。
(5).振動保護(hù)機組設(shè)有三級振動頻率保護(hù),振動球開關(guān)、振動頻率上限1、振動頻率極限2,當(dāng)開關(guān)動作時,系統(tǒng)將分級進(jìn)行處理。
(6).開機保護(hù)設(shè)計機組開機正常順序控制,對于定槳距失速異步風(fēng)力發(fā)電機組采取軟切控制限制并網(wǎng)時對電網(wǎng)的電沖擊;對于同步風(fēng)力發(fā)電機,采取同步、同相、同壓并網(wǎng)控制,限制并網(wǎng)時的電流沖擊。
(7).關(guān)機保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機組組在小風(fēng)、大風(fēng)及故障時需要安全停機,停機的順序應(yīng)先空氣氣動制動,然后,軟切除脫網(wǎng)停機。軟脫網(wǎng)的順序控制與軟并網(wǎng)的控制基本一致。
(8).緊急停機安全鏈保護(hù)緊急停機是機組安全保護(hù)的有效屏障,當(dāng)振動開關(guān)動作、轉(zhuǎn)速超轉(zhuǎn)速、電網(wǎng)中斷、機組部件突然損壞或火災(zāi)時,風(fēng)力發(fā)電機組組緊急停機,系統(tǒng)的安全鏈動作,將有效的保護(hù)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)工況安全,控制系統(tǒng)在3秒鐘左右,將機組平穩(wěn)停止。