控制系统：风电机组运行自动控制与故障保护

控制系统利用微处理机、逻辑程序控制器或单片机通过对运行过程中输入信号的采集、传输、分析，来控制风电机组的转速和功率；如发生故障或其他异常情况能自动地检测并分析确定原因，自动调整排除故障或进入保护状态。

控制系统的主要任务就是自动控制风电机组运行，依照其特性自动检测故障并根据情况采取相应的措施。

控制系统包括控制和监测两部分。控制部分又设置了手动和自动两种模式，运行维护人员可在现场根据需要进行手动控制，而自动控制应在无人值守的条件下预先设置控制策略，保证机组正常安全运行。监测部分将各种传感器采集到的数据送到控制器，经过处理作为控制参数或作为原始记录储存起来，在机组控制器的显示屏上可以查询。现场数据可通过网络或通信系统送到风电场中央控制室的系统，还能传输到业主所在城市的总部办公室。

安全系统要保证机组在发生非常情况时立即停机，预防或减轻故障损失。例如定桨距风电机组的叶尖制动片在运行时利用液压系统的高压油保持与叶片外形组合成一个整体，同时保持机械制动器的制动钳处于松开状态，一旦发生液压系统失灵或电网停电，叶尖制动片和制动钳将在弹簧作用下立即使叶尖制动片旋转约90°，制动钳变为夹紧状态，风轮被制动停止旋转。

根据风电机组的结构和载荷状态、风况、变桨变速特点及其他外部条件，将风电机组的运行情况主要分为以下几类：待机状态、发电状态、大风停机方式、故障停机方式、人工停机方式和紧急停机方式。

（1）待机状态。风轮自由转动，机组不发电（风速为0～3m/s），刹车释放。

（2）发电状态。(www.xing528.com)

1）发电状态Ⅰ：启动后，到额定风速前，刹车释放。

2）发电状态Ⅱ：额定风速到切出风速（风速12～25m/s），刹车释放。

（3）大风停机方式。

（4）故障停机方式，分为可自启动故障和不可自启动故障。停机方式为正常刹车程序，即先叶片顺桨，当发电机转速降至设定值后，启动机械刹车。

（5）人工停机方式。这一方式下的刹车为正常刹车，即先叶片顺桨，当发电机转速降至设定值后启动机械刹车。这一停机方式不能自启动，需要人工启动。

（6）紧急停机方式。紧急停机方式适用于安全保护系统，包括电网掉电、发电机超速、转子过速、机舱过振动、紧急按钮动作等。在这种状态下风电机组叶片顺桨和机械刹车同时动作，这种状态需要人工进行恢复。