风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略

风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略

卢奇

身份证号：140321199211180014

摘要：由于全球经济的逐步发展与复苏，全球变暖的问题也更加明显。目前，燃烧具有污染性的能源与使用不可再生资源是造成全球变暖的主要因素，所以，世界各国都在加大对可再生能源与清洁能源的研究。风能是一种便利的清洁能源，其在目前的发展中已经获得了较大的成果。本文分析了风场电气设备中风力发电机的运行维护现状以及风力发电运行管理机制中存在的问题，并针对现状及问题提出相关应对策略。

关键词：风电场；发电机；运行维护

中图分类号：TM72  文献标识码：A

1 引言

当前我国正处于经济结构转型重要发展期，在该阶段亟待解决的问题颇多，其中就包括了传统非可再生能源生产与应用危机。伴随国内工农业生产规模的日益增大、非可再生能源的日益紧张，能源应用消耗矛盾问题越来越大，针对非可再生能源的管理与环境污染成为棘手问题。另一方面，采用可再生能源可在一定程度上缓解上述问题，例如太阳能发电、风力发电以及核能发电等等新型发电项目已经被纷纷提上议程并付诸实践应用。特别是风力发电，虽然其发展历史相对短暂，但已经表现出了较强势的发展趋势，其技术管理方法与项目经济效益也愈发丰富。

2 风力发电技术的关键问题

2.1 电压问题

在电压下，继电保护的瞬时过一流一段、过流二段、过流三段、零序过流一段、零序过流二段、零序过流三段、母线差动等保护有很大的问题，在过电瞬间如果出现了弧光短路时容易构成闭合回路，这种闭合电路会造成线路的短路，短时间内的短路会烧坏线路，继电保护组在短时间内未发生保护作用，在短时间内可能产生线路起火、爆炸等情况。弧光短路简单来说就是空气变成了通电的导体，造成线路短路，温度过高。短路原因有很多，一些是自然因素造成的，另外一些是人为因素造成的。自然因素如动物啃咬、长期的电化学腐蚀导致绝缘材料破损，环境潮湿降低了材料绝缘性能等；人为因素如日常维护检查不到位，没有及时发现绝缘破损的地方，使用不合格的线路产品降低了材料的绝缘等级等。一般人为因素造成的短路原因居多。

2.2 风电设备国产化水平制约

在过去20余年里我国的风电产业发展大多依赖于外国技术设备，在风电产业自主研发这一方面相对薄弱，这不但说明我国在过去对国家风电产业发展不够重视，还说明我国在风电设备国产化研发方面还受到极大的技术水平制约，基本上还处于风电产业技术水平远远落后于发达国家的阶段。而如果从国内风电设备市场发展方面看，进口风电设备垄断市场也有很大影响，我国绝大部分地区的风电产业发展严重依赖外国风电设备与技术，这在相当程度上提高了我国风电产业整体发展成本，对于我国自主发展风电产业是不利的。

2.3 风电质量问题

一方面，虽然自然风资源具有较大的能量，但是其性质较为多变，主要表现为风向与风速的大小不稳定。传统的方式中，人们利用风轮转动的惯量来分析风电机组输出功率的稳定性。但这种方式会形成谐波，减少输出到电网的功率。另一方面，当电网中并入容量满足额定容量时，就会减小电压稳定性，如果电网出现了问题，不稳定的电压就会让机组无法有效地向电网输送能量，让保护动作切出电网，直接造成电网的不稳定。

3 风力发电机的维护管理策略

3.1 定期对设备进行润滑油和清洁的处理

润滑油之于机械设备就像沙漠绿洲的水之于旅途中的骆驼，只有定时定量进行润滑油的护理，才能减少机械的磨损，提高风力发电的运作效率。目前叶片根部、齿轮等方面都需要进行润滑油处理，维修护理人员应该定期对根部、齿轮的部分进行检测和护理，将不同时间安装的叶片做好维护登记、编号，每次根据叶片已经使用的时间进行不同程度的维护，主要通过观察法判断机械磨损的程度。在进行维护工作交接时，应该将之前登记的维护情况进行妥善保存，便于备查。同时，也需要对齿轮、匝盘和闸垫等部件进行适当的清理，在看见出现污垢渣尘不要大意，应该检查渣尘的来源，并根据润滑油中的渣尘判断机械零件的磨损状况，在确保无重大问题之后，对润滑油进行清理与更换，并记录好更换日期。

3.2 风力机发电系统管理技术

风力机发电系统是目前国内比较常见的风电生产管理系统，目前新型的风力机发电系统在管理技术应用方面有所丰富，加入了主动失速调节管理技术，它主要是在变桨距调节基础之上与传统定桨距失速调节有机结合起来。如果风电机生产风速度较低时，主要通过它的变桨距调节对风力机功率进行调节，不断提高风力机的气动生产效率。如果风力机功率达到额定功率后，则主要利用到桨距失速调节保证桨距角一直朝风力偏小的方向转动，在转动一定角度时观察攻角增大变化，由此加深叶轮叶片的失速能力，有效控制风力机风能收集水平，实现风力机稳定发电。利用风力机发电系统可收集大量风能，收集能力大约在内陆收集风能的1．5倍以上。不过该技术仅仅适合在大陆管理风电生产过程，在海上风电生产方面需要消耗大量建设成本，且我国目前的海上风力发电系统在生产技术控制应用方面尚不成熟稳定，有待进一步研究强化。

3.3 提升风电质量

为了提升风电质量，能够使用超导储能技术，让风力发电机组的频率与输出电压保持稳定。该种技术是一种全新的柔性交流输电的技术，具有无污染、高功率、长寿命等优势，对于无功或者有功的功率具有释放与吸收的效果，进而使其达到电力系统的要求。

4 结束语

我国的风电场电气设备中风力发电机的运行维护是风力发电事业中较为重要的环节，只有降低风力发电的损耗才能减少风力发电设备的维护成本，同时等于间接提高风力发电的工作效率。风力发电设备维护的工作人员应该不断总结工作经验，严格吸取教训，从不足中进行反思和改进。此外，风力发电设备的设计技术是风力发电的基础，未来风力设备的发展需要依赖成熟可靠的风力发电技术，在全球提倡可持续发展的环境下，风电场电气发电机最终会成为热门发电技术之一。

参考文献：

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