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摘要
近几年来，能源需求不断增加，不可再生能源逐渐减少，无污染可再生能源受到各个国家的高度重视。风力发电机组的开发与应用，能够提供清洁能源，减少能源应用给环境造成的破坏。然而，因风力发电机组配套设施的缺乏、运行管理措施不完善等问题，增加了安全隐患的存在。现就风力发电机组运行安全进行分析，提出了一种新型风力联合发电系统及安全运行控制有效措施。
大多数风力发电机组运行的环境极其恶劣，加之长期在野外运行，导致其在运行期间出现故障、停电等问题，同时，还因安装质量及技术缺陷，引发风电安全事故在我国风力发电技术逐渐发展的背景下，风力发电机组安全运行受到越来越多的重视，只有采取有效措施对风力发电机组运行进行控制，才能确保风力发电机组安全运行，减少安全事故的发生。
风力发电机组的运行安全分析
风机借助主动对风方式，保证叶轮长期处于迎风状态，将风能转化成机械能，由驱动发电机转化机械能为电能，最终实现电网电能输送，这是风力发电机组工作的主要原理。风力发电机组需要在野外长期运行，工作条件极其恶劣，人为无法控制自然界风能，导致风力发电机组承受不同类型复杂载荷，一旦外界条件发生变化，给风力发电机组运行安全造成严重威胁。
风力发电机组作为一个全天性自动运行设备，在运行期间能够实现自我控制，且与状态检测、自动运行及无人值守需求相符从现阶段风力发电机组控制系统来看，其核心是可编程控制器，控制器传感器PLC及其他执行机构共同构成了控制系统、传感信号充分反映风力发电机组运行状态，一旦某项指标出现变化，在PLC的处理下，控制器将发出指令以对各项进行控制由此可见，风力发电机组控制系统与运行安全有着密切联系。
实现风力发电机组运行安全的方式，不仅可以借助风力发电机组控制系统，还可以在常规运行系统中设置安全链保护系统，这种系统主要运用单回路结构、机组出现过速、电网异常、极限风速、变桨超限等故障时，回路能够自动断开，这样能够确保风力发电机组运行安全。
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新型风力联合发电机系统设计
本文提出一种新型风力联合发电系统，以保障风力发电机组运行安全。该系统是太阳能与风能联合发电系统，由计量装置、风力发电机、逆变器、光伏组件、并网控制器、系统控制器、蓄电池共同组成，计量装置逆变器蓄电池与并网控制器需要连接起来。该系统中的控制器包含单片机。电压采样模块BUCK电路及电流采样模块，其中BUCK电路包含开关管Q2、电阻Ｒ、电容C、开关管Q1、二极管D1、及电感L，电感L一段连接二极管D1负极及开关管Q1源级，电阻Ｒ与二极管D1正极相连，电容C的一段与电阻Ｒ另一端相连，电感L与电容C另一段相连，蓄电池两端与电压采样模块并联，提供时与单片机相互连接，电流采样模块与单片机与电阻Ｒ相连，开关Q1的栅极与单片机相连，光伏组件正极与风力发电机正极分别与开关管Q1漏极相连，二极管D1负极与开关管Q2漏极相连，二极管D1正极和源级相连，光伏组件负极风力发电机负极与二极管D1正极相连，单片机分别与过放保护继电器K2过充保护继电器K1连接，蓄电池间与电感L间连接过充保护继电器K1，负载与蓄电池间连接过放保护继电器K2，负载包括交流负载与直流负载，开关管Q1与Q2全部是MOSFET管，BUCK电路包含储能电容Cin与二极管D2，储能电容Cin与开关管Q1漏极间连接二极管D2负极，光伏组件正极。风力发电机正极与正极相连，触摸显示屏与警示灯与单片机相连，图1为风力发电系统控制原理图。借助该系统，能够有效控制风力发电机组运行，在给蓄电池充电的状况下，能够点跟踪最大功率，实现资源有效利用，给予蓄电池过放保护与过充保护的状况下，确保风力发电机组安全运行。
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风力发电机组的控制措施分析
在应用新型风力发电机系统后，能够保障风力发电机组的安全运行。从目前来看，风力发电机组在电气控制材料选用及设计方面取得显著突破，然而仍无法避免机组事故的发生，所以，需要采取有效措施对风力发电机组进行控制。
首先，要做好设备定期检修工作，并加大巡查力度。风电机组运行期间，控制系统硬件与软件能否保持良好状态，直接影响着控制系统每项控制功能能否顺利实现。所以，需要定期对硬件与软件进行维护，保证每项技术参数设置合理，将设备存在的安全隐患消除。此外，还要做好检修工作，例如定期紧固连接件定期润滑并在检修与巡查过程中，严格遵循安全操作规范。规程，确保风机人员运行安全。
其次，控制风机安装质量建设风电厂过程中，要控制紧固件力矩值，尤其是构成风机每个不见电气线缆接头及连接紧固性，该项检查，直接影响到因线路虚接造成火灾事故及倒塌事故的发生。
然后，加大对风机运行数据监测、分析、数据监测主要包含电网数据监测、功率监测、转速监测和温度监测等。通过分析控制柜温度、三相电压、功率、频率、机舱温度、发电机绕组温度等相关信息，能够对风力发电机组运行情况进行监测、判断，此外，发现机的报警信息与运行参数信息能够直接向主控制器传递，进而实现远程操控。
最后，做好特殊情况危险处理工作雷雨闪电及气候变化给风力发电机组造成一定威胁，因此，需要设置传导系统、雷电接收及过电压保护等相关防护措施，对接地系统进行检查，确保其有效防范雷击。当风力发电机组运行过程中，风速过大，且超过安全工作实际范围，要求相关人员不得靠近风机。在潮湿寒冷情况下启动风机时，需要检查其绝缘设施，待检查合格后方可启动。
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结 语
现阶段，我国风力发电存在一系列安全问题，当风机出现故障或者存在闪变、电网故障时，风力发电机组能够进行自我保护，这给电网安全运行造成一定影响。应用新型风力联合发电系统能够实现风力发电机组安全运行但在风力发电机组运行过程中，应做好数据分析监测工作，加大风力机组设备定期检查力度，处理好特殊情况，以对风力发电机组运行安全进行控制。
内容来源：科技展望
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