风力发电机组安全运行控制要求

1.开机并网控制

当风速10min平均值在系统工作区域内时，机械闸松开，叶尖复位，风力作用于风轮旋转平面上，风力发电机组慢慢启动。当发电机转速大于20%的额定转速持续5min，仍达不到60%额定转速时，发电机进入电网软拖动状态，软拖动方式视机组型号而定。正常情况下，风力发电机组转速连续增高，不必软拖动增速，当转速达到软切转速时，风力发电机组进入软切入状态；当转速升到发电机同步转速时，旁路主接触器动作，机组并入电网运行。对于有大、小发电机的失速型风力发电机组，按风速范围和功率大小确定大、小发电机的投入。大发电机和小发电机的发电工作转速不一致，通常为1500r/min和1000r/min，在小发电机脱网，大发电机并网的切换过程中，要求严格控制，通常必须在几秒内完成控制。

2.功率调节控制

当风力发电机组在额定风速以上并网运行时，对于失速型风力发电机组，由于叶片的失速特性，发电机的功率不会超过额定功率的15%，一旦发生过载，必须脱网停机。对于变桨距风力发电机组，必须进行变距调节，以减小风轮的捕风能力，以便达到调节功率的目的。通常桨距角的调节范围在-2°～86°。

3.对风控制

风力发电机组在工作风速区时，应根据机舱的控制灵敏度，确定每次偏航的调整角度。可以根据偏离的程度和风向传感器的灵敏度判定机舱与风向的偏离角度，时刻调整机舱偏左和偏右的角度。

4.偏转90°对风控制

风力发电机组在大风速或超转速工作时，为了风力发电机组的安全停机，必须降低风力发电机组的功率，释放风轮的能量。当10min平均风速大于25m/s或风力发电机组转速大于转速超速上限时，风力发电机组作偏转90°控制，同时投入气动刹车，脱网；转速降下来后，抱机械闸停机。在大风期间执行90°跟风控制，以保证机组大风期间的安全。

5.小风和逆功率脱网控制

小风和逆功率脱网是将风力发电机组停在待风状态。当10min平均风速小于小风脱网风速或发电机从电网中吸收功率达到一定值后，风力发电机组不允许长期在电网运行，必须脱网，处于自由状态，风力发电机组靠自身的摩擦阻力缓慢停机，进入待风状态。当风速再次上升，风力发电机组又可自动旋转起来，达到并网转速，风力发电机组又投入并网运行。

6.大风脱网控制(www.xing528.com)

当10min平均风速大于25m/s时，风力发电机组可能出现超速和过载，为了机组的安全，必须进行大风脱网停机。风力发电机组先投入气动刹车，同时偏航90°，等功率下降后脱网，20s后或者低速轴转速小于一定值时，机械刹车，风力发电机组完全停止。当风速回到工作风速区后，风力发电机组开始恢复自动对风，待转速上升后，风力发电机组又重新开始自动并网运行。

7.普通故障脱网停机控制

机组运行时发生参数越限、状态异常等普通故障后，风力发电机组进入普通停机程序，机组投入气动刹车，软脱网，待低速轴转速低于一定值后，再抱机械闸。如果是由于内部因素产生的可恢复故障，计算机可自行处理，无需维护人员到现场即可恢复正常开机。

8.紧急故障脱网停机控制

当系统发生紧急故障，如风力发电机组发生飞车、超速、振动及负载丢失等故障时，风力发电机组进入紧急停机程序，机组投入气动刹车的同时执行90°偏航控制，机舱旋转偏离主风向，转速达到一定限制后脱网，低速轴转速小于一定值后，抱机械闸。

9.安全链动作停机控制

安全链动作停机指电控制系统软保护控制失败时，为安全起见所采取的硬性停机，叶尖气动刹车、机械刹车和脱网同时动作，风力发电机组在几秒内停下来。

10.软切入和软切出控制

风力发电机组在进入电网运行时，必须进行软切入控制，当机组脱离电网运行时，也必须进行软切出控制。利用软并网装置可完成软切入/软切出的控制。通常软并网装置主要由大功率晶闸管和有关控制驱动电路组成。控制目的就是通过不断监测机组的三相电流和发电机的运行状态，限制软切入装置通过控制主回路晶闸管的导通角，以控制发电机的端电压，达到限制启动电流的目的。在风力发电机转速接近同步转速时，旁路接触器动作，将主回路晶闸管断开，软切入过程结束，软并网成功。通常限制软切入电流为额定电流的1.5倍。