风力发电机组的运行维护分析

风力发电机组的运行维护分析

张志强

华电铁岭风力发电有限公司 辽宁省铁岭市 112000

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。风力发电可以为社会提供清洁能源，具有较高的环保价值，符合可持续发展战略要求，因此近年来风力发电发展速度比较显著。风力发电机组是风力发电的核心要素，其运行的安全性与稳定性会直接影响到风力发电效果，因此应高度重视风力发电机组的运行维护。结合风力发电机组常见故障，做好运行维护工作，提升风力发电机组运行的稳定性与可靠性，这样才能更好地满足社会发展对电能的需求。本文就风力发电机组的运行维护展开探讨。

关键词：风力；发电机；运行维护

引言

随着风电机组单机容量与风电规模的不断提高，风电渗透率逐渐增高，现代风电机组的运行控制不但注意到风电场正常状态下的遥测、监控，而且开始转向风电机组与电网系统相互协调一体化的运行控制研究，如风电机组有功功率控制、无功功率控制、低电压穿越以及对称和不对称故障下的安全运行(故障穿越)问题等。因此，根据调度指令进行单机有功、无功调节，实现大型风电机组的自适应调节与并网，从电网层面灵活响应对风电机群有功、无功控制和优化调度的要求具有重大意义。

1风力发电机

传统风力发电机主要包括四种，即绕线式异步发电机、笼型异步发电机、同步发电机和有刷双馈异步发电机。其一，绕线式异步发电是以铜线绕制的线圈作为电机转子，通过滑环将线圈末端引到启动控制设备上，所以这种发电机启动的时候电流小，具有可控性，启动的时候转矩比较大。转子回路电阻的调整通过电力电子装置实现，使发电机的转差率得到有效调节。随着转差率增加到10%，就可以有限变速运行。其二，笼型异步发电机是一种交流发电机，其是将定子与转子间气隙旋转磁场充分利用起来，与转子绕组中所产生的感应电流相互作用，所以，笼型异步发电机又被称为“感应发电机”。其运转的速度超过同步转速，随着转差率增加，输出功率增加，当转差率降低的时候，输出功率就会减少。其三，有刷双馈异步发电机是采用双端馈电运行方式，定子要与电源相联，转子也要与电源相联，可以使发电机在并网运行的过程中，功率变换器的功率也会有所降低。其四，同步发电机是一种交流发电机，其转子的运转速度等同于定子旋转磁场的运转速度。由于同步发电机处于运行状态的时候所采用的是直流励磁，如果其为单机运行，通过对励磁电流进行调节，发电机的电压也能够得到有效调节。同步发电机有很多的极数，运转的速度也不是很快，径向的尺寸比较大，轴向尺寸却很小。发电机的无功功率和功率因数要得到有效调节，需要根据励磁电流的调节结果展开。

2风力发电机组运行的维护措施

运行维护是保障风力发电机组稳定运行的重要举措，但目前风力发电机组运行维护依然存在一定的不足，导致运行维护效果不理想，针对这种情况，我们应在分析总结风力发电机常见故障的基础上，积极探索更加有效的运行维护措施，这样才能提升运行维护水平和成效，更好的保障风力发电机组的稳定、安全运行。

2.1优化机组设计

在风力发电过程中，相关部门必须重点关注风力发电机组中每个环节是否科学连接，对相关设备的有效性进行严格控制，针对风电机组的选择，应尽量选择小体积、大兆瓦的风电机组，以此来确保在实际建设过程中可以更加便利地运输风电机组，较好地保障吊装的安全性，还能够较好地控制风电场的建设成本。同时，应注重提高叶轮捕风能力与风能转化效率，以此来显著提升整个设备的稳定性，并大大提高风电机组的运行效率。

2.2设置控制器

风力发电所使用的风能是可再生的绿色资源，所以随着我国不断推进可持续发展理念，使得我国风力发电已经成为国家目前最为重要的扶持项目之一；风力发电厂在建设规模上得到了进一步的拓展，电力事业也凭借风力发电厂的建设迎来了全新的发展格局，而对于风力发电进行质量控制则需要根据风能的特殊性，坚持一切从实际出发的角度，采取有效的质量保障措施，既要保障风力发电的稳定性，也要不断提高风力发电的高效率性。在对风力发电进行质量控制时，必须要使用到相应的控制器，主要针对电能质量进行控制与管理，同时也需要对电压进行适当的补偿，电流要根据实际情况制定出补偿预案。结合这些需求，在进行风力发电场施工建设时，需要设计出综合型的补偿机制以及综合类型的运行管理设备。行业内最为典型的补偿性装置便是统一电能质量方面的设备，这一类装置能够对不同的串联或并联效果进行融合配置，因此便可以实现良好的补偿目的，满足用户不同的供电需求。另一方面，具有统一电能功能的控制器往往技术更为先进，能力更为突出，所以在使用的过程中，我们可以采取谐波补偿的方式，能够进一步提高风力发电的质量。

2.3做好谐波控制

控制风电电能质量的策略中最为重要的便是谐波控制。通过对谐波进行控制，能够有效提高风力发电的电能稳定性，也能够更好的保障电能质量。具体措施是通过使用静止无功补偿器来对整个风力发电运行进行控制管理。静止无功补偿器是由电抗器、谐波过滤器等构成，这一设备具有突出的优势，不仅反应能力迅速，而且可以实现实时的监测，能够对整个电网系统中的无功功率进行监测管理。静止无功补偿器在风力电网系统的应用过程中，也能够对电网中的电压变化进行智能化的调整，该工作行为会根据静止无功补偿器所获得的实时监测结果来进行，所以对于消除谐波效率而言，会有更为突出的优势，降低了人力工作的压力，可以为风力发电站的电能质量提升做出更大的努力。

2.4维护的关键点

在风力发电机组运行维护过程中，应结合风力发电机组运行状况以及风力发电机组常见故障，明确维护重点。如在日常维护过程中，要注重对转动部件磨损情况进行检查，重点关注液压站表计压力是否正常等，同时在日常维护过程中，还要加强度重点部件的运行检查。而在定期维护过程中，则要制定完善的定期维护方案，在方案中对维护重点做出明确要求，如要求在定期维护过程中检查风力发电机连接件等。只有明确维护重点才能提升风力发电机组运行维护的针对性，进而促进风力发电机组运行维护成效的提升。在风力发电机组运行维护过程中，同时还要做好故障排除工作，既要彻底排除故障，也要深入挖掘故障原因，并且采取措施从根本上解决问题，避免再次出现类似故障。但是由于风力发电机组设备较多，因此会导致维护工作人员的工作量较大，甚至会影响到维护工作的质量和效果。为此，应加强对新技术与新设备的应用。如借助信息技术与远程监控技术，实时获取风力发电机组运行状况数据信息，结合数据分析来准确判断故障隐患，这样可以极大地提升故障排除效率，同时减轻维护人员的工作压力。

结语

在当前的物质生活水平状态下，人们对于电能的依赖性会越来越强，将导致用电量的需求不断增加。风力发电能够将风能转化为电能，满足社会发展的用电需求。风力发电能够提供清洁能源，因此有着广阔的发展前景。风力发电机组是风力发电的核心结构，应做好运行维护工作，保障风力发电机组的稳定安全运行。

参考文献

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