风力发电机组维护与保养策略分析

关于风力发电机组实现低电压穿越策略分析

内容摘要：根据电网公司要求，为了保障电网稳定，需要并入电网的风力发电机组必须具备低电压穿越功能。由于现在风机厂家繁多，采用的设备杂乱，所以为已并网的不具备低电压穿越功能的风机改造工作带来了很多不便。所以主要就我公司采用的上海电气SEC-1250机型针对低电压穿越改造工作进行分析，从而得到风力发电机组实现低电压穿越功能策略思路。

关键词：风力发电机低电压穿越 双频异步发电机 CROWBAR

1、低电压穿越问题的提出（仅针对类似上海电气SEC-1250变速恒频双馈异步发电机讨论、其他类型风机原理相似）

对于双馈风力发电机，在电网电压跌落的情况下，由于与其配套的变流设备属于AC/DC/AC型（如上图），容易在其转子侧产生峰值涌流，损坏变流设备，导致风力发电机组与电网解列。在以前风力发电机容量较小的时候，为了保护转子侧的励磁装置，就采取与电网解列的方式，但目前风力发电的容量都很大，与电网解列后会影响整个电网的稳定性，甚至会产生连锁故障最终导致电网崩溃。

于是，根据这种情况，国外的专家就提出了风力发电低电压穿越（LVRT）的问题，其含义为：

1）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行625ms的低电压穿越能力；

2）风电场电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场必须保持并网运行；

3）风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。

2、LVRT概念的解释及其参考标准

当电网发生故障时，风电场需维持一段时间与电网连接而不解列，甚至要求风电场在这一过程中能够提供无功以支持电网电压的恢复即低电压穿越（LVRT）。

目前对于风力发电低电压运行标准，主要以德国e.onnetz公司提出的为参

考。双馈风力发电机由于其自身机构特点，实现LVRT存在以下几方面的难点：

1)确保故障期间转子侧冲击电流与直流母线过电压都在系统可承受范围之内;

浅谈风力发电机的维修与保养

摘要：随着我国经济的飞速发展，我国的风力发电事业也有很大的进步。然而风能是重要的清洁能源，其资源十分丰富，我国的新能源战略也开始将风力发电作为重点，可以说风力发电应用前景十分广阔，发电机组是风力发电的重要设备，它的维修与保养工作十分重要。

关键词：风力发电机；维修保养

风力发电机是风力发电机组中将机械能转化为电能的装置，它不仅直接影响到输出电能的质量和效率，而且也影响到整个风电转换系统的性能。因此，对风力发电机进行日常维护和常见故障处理就显得极为重要。

一、风力发电机的运行维护：风力发电机本身性能的好坏必须通过维护站来进行定期维护，这样做可以及时发现风力发电机的故障并及时排除，从而提高风力发电机的整体运行效率。风力发电机的运行维护包括对风力发电机的定期检修和日常维护两大方面；

1、风力发电机的定期检修：对风力发电机的电气设备进行定期的检修可以使设备始终处于良好的运行状态，最为重点的维护内容包括：风力发电机连接点之间螺栓力矩检测、传动部件间的润滑情况以及测试发电机的各项功能。一般对螺栓力矩检测维护工作是在无风或者风小的夏天进行的，主要是为了躲避高风力。发电机的润滑方式分为稀油润滑和干油润滑，一般多采用稀油润滑方式的是风轮发电机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱，采用干润滑油方式的部件为偏航齿轮和轴承，维护的方法主要是补充润滑油及更换过期润滑油等。由于发电机组在运行中会产生热量，温度过高会导致润滑油变质从而失去润滑作用，因此，及时补充及更换润滑油显得十分重要，但一定要注意补充润滑油量的控制，防止润滑油过多或过少从而导致发电机烧坏。一般对发电机的功能测试主要包括对发电机的输出电压及输出功率等各项参数的检测，防止因发电机输出的电能异常从而导致损坏发电机及其他控制设备。

2.日常维护；风电场风力发电机的运行维护中，会出现一些需要马上在现场排除的故障，排障后要进行必要的维护。内容为：①观察安全平台和梯子连接螺栓的松动情况；②检查控制监控柜内部是否有烧焦的情况及有无放电声音和其他杂音；③检查发电机的电缆是否偏移以及夹板是否松动；④检查风力发电机轴承、齿轮、砸盘和闸垫之间是否有异响。最后，在对风力发电机进行维护后，要做好现场清理工作，要擦拭干净液压站的各个部件与管头的接口部位，以便于下次维护。

浅谈风力发电机组大部件的运行维护

摘要：截止2016年12月份，我国累计装机容量达到1.69亿千瓦。在精细化管理的大背景下，各大风电运营商包括整机生产商对大部件的健康运行状况日益关注。大部件的可靠性对于机组的安全稳定运行具有重大影响，直接关系到风电场运营的经济效益。因此，为了有效减少大部件的更换几率，降低大部件故障恢复成本，研究大部件的运行维护，做好风电机组大部件运行的状态检修工作具有重要意义。

关键词：双馈风力发电机组；大部件运行维护

风力发电机组是集电气、机械、空气动力学、液压、控制技术、计算机技术等各学科于一体的综合产品，各部分紧密联系，息息相关。风力发电机运行维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的高低。因此，科学合理的对风力发电机组进行日常维护和检修，能够及时有效的发现隐患，减少故障的发生，提高风电机组的可利用率。

1 变速变桨距双馈风力发电机组概述

1.1 变速变桨距双馈风力发电机组工作原理及特点

变速变桨距风力发电机组通过调速器和变桨距控制相结合的方法使叶轮转速可以跟随风速的改变在很宽的范围内变化，保持最佳尖速比运行，从而使风能利用系数在很大的风速变化范围内均能保持最大值，能量捕获效率最大，发电机发出的电能通过变流器调节，变成与电网同频、同相、同幅的电能输送到电网。

变速恒频技术解决了机电转换效率低的问题。变速恒频技术就是将风电机组的转速做成可变的，并采用双馈式发电机，通过控制使发电机在任何转速下都始终工作在最佳状态，机电转换效率达到最高，输出功率最大，而频率不变。

变桨变速风力发电机是将变桨和变速恒频技术同时应用于风力发电机组，使其风能转换效率和机电转换效率都同时得到提高的风力发电机组，其优点是发电效率高，超出定桨距机组10%以上，缺点是机械、电气、控制部分都比较复杂。

风力发电机组的运行维护技术

随着科技的进步，风电事业的不断发展。风能公司下属的达坂城风力发电场的规模也日益扩大，单机容量从30kW逐渐升至600kW，风机也由原来的引进进口设备，发展到了如今自己生产、设计的国产化风机。伴随着风机种类和数量的增加，新机组的不断投运，旧机组的不断老化，风机的日常运行维护也是越来越重要。现在就风机的运行维护作一下探讨。

一．运行

风力发电机组的控制系统是采用工业微处理器进行控制，一般都由多个CPU并列运行，其自身的抗干扰能力强，并且通过通信线路与计算机相连，可进行远程控制，这大大降低了运行的工作量。所以风机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析。

1．远程故障排除

风机的大部分故障都可以进行远程复位控制和自动复位控制。风机的运行和电网质量好坏是息息相关的，为了进行双向保护，风机设置了多重保护故障，如电网电压高、低，电网频率高、低等，这些故障是可自动复位的。由于风能的不可控制性，所以过风速的极限值也可自动复位。还有温度的限定值也可自动复位，如发电机温度高，齿轮箱温度高、低，环境温度低等。风机的过负荷故障也是可自动复位的。

除了自动复位的故障以外，其它可远程复位控制故障引起的原因有以下几种：

（1）风机控制器误报故障；

（2）各检测传感器误动作；

（3）控制器认为风机运行不可靠。

2．运行数据统计分析

对风电场设备在运行中发生的情况进行详细的统计分析是风电场管理的一项重要内容。通过运行数据的统计分析，可对运行维护工作进行考核量化，也可对风电场的设计，风资源的评估，设备选型提供有效的理论依据。

每个月的发电量统计报表，是运行工作的重要内容之一，其真实可靠性直接和经济效益挂钩。其主要内容有：风机的月发电量，场用电量，风机的设备正常工作时间，故障时间，标准利用小时，电网停电，故障时间等。

风机的功率曲线数据统计与分析，可对风机在提高出力和提高风能利用率上提供实践依据。例如，在对国产化风机的功率曲线分析后，我们对后三台风机的安装角进行了调节，降低了高风速区的出力，提高了低风速区的利用率，减少了过发故障和发电机温度过高故障，提高了设备的可利用率。通过对风况数据的统计和分析，我们掌握了各型风机随季节变化的出力规律，并以此可制定合理的定期维护工作时间表，以减少风资源的浪费。