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[摘 要]为了研究风力发电机组故障原因制定切实可靠的检修策略，依据检修规程（DL/T7797—2001）对电气与控制设备着重分析，制定具体检修步骤。研究得出：PLC主机与相关通讯模块是风力发电厂根本，而保障安全链回路正常工作是检修工作的首要。
[关键词]检修；风电机组；电气；控制设备
中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0077-01
1 引言
随着国家可持续发展战略的不断延伸。在能源电力行业，新型太阳能发电与风力发电提上了发展日程。尤其是成本低、收益大的风电装机容量正在逐年提升。随着装备制造业的进步，风电固定设备质量已经经久耐用。
但电气控制特别是智能化控制技术还相当落后，主要表现在电气控制系统设计与维护方面。基于此方向，本文收集国内大型风电厂检维修记录。首先通过大修和不正常生产事故案例着重分析电气与控制设备缺陷，然后方向研究设计原理深入分析缺陷根源，最后从终端用户需求与使用人员素质两方面分别提出相关设备制造与使用培训要点。为行业发展提供有效支撑[1]。
2 电气与控制设备在风电机组的检修思路
行业内规定单机容量100kW及以上，总装机容量1000kW以上的定/变桨距水平轴风力发电机组组成的且并网运行的风力发电厂必须执行风电场安全规程（DL796-2001）；运行规程（DL/T666-1999）；检修规程（DL/T7797—2001）。在此笔者参照检修规程及其相关国标、法规梳理电气及控制相关设备检修思路[2]。
首先一切检修工作必须保证安全。施工计划应按照“预防为主，计划检修”的原则在原始设备资料齐全的基础上对比运行数据并根据厂家指导因地制宜的制定维保方针。对于重点设备、大型设备尤其是特护设备应严格遵守“小修、中修、大修”的顺序。避免物料及资金浪费，降低人力资源损耗。
其次维修必须严格遵循计划，不得任意取消或加项缺项，更不能无故延期影响正常生产。所有参与检修的人员无论甲乙方都应坚持“质量第一”的思想，切实执行相关规定。如遇特殊情况需变更计划（如极端天气、生产任务、紧急事件、安全问题），应提前请示上级主管部门，待协调后制定变更计划在执行。
再次检修人员必须具备相关技能，持证上岗。指挥及技术人员应熟悉风电系统相关设备构造和性能；操作及维护人员应熟悉设备装配工艺、工序、质量标准、施工原则；监督及质量人员应熟悉安全施工规程，电力与自动化相关知识。能看懂图纸具备绘制简单零部件图与工艺图能力。各岗位人员配合切实保证“应修必修、修必修好”的结果，保证维修后设施设备处于正常工作状态。检修基础管理工作应执行以下原则：
1、做好基础资料收集与整理，建立健全技术资料（包括：初设、变更、维保、验收）。设档案库留存设备及工程原始纸质资料（票据及相关合同除外）。实行专人管理遵守保密条例，明确职责按规定借阅和调取。
2、定期维护管理检修工具、机具、仪器，加强检查，防止公用具及设备损坏和遗失。鼓励并奖励小改小革，促进相关检修设备、工具研制或改进。
3、做好物质与备品备件的管理工作。按需领取，严防浪费。
4、严格执行设备检修费用管理条例（厂家维修，外修除外）。
5、建立和健全各项技术监督制度，加强技术监督人员培训并定期进行相关证照审核。
最后严格执行分级分批验收制度，将检修周期为半年、一年、三年、五年的设备设施进行分级分批检修，在由各基层班组与部门协调监督监测人员时间进行合理化质量监督与管理。例如，经常性维护设备（包括检查、清理、调整、注油及临时故障排除）可由相关部门负责人进行监督检查。工作量大、周期长、损耗物料多的大型维修保养需上级部门联系协调具有检查资质的相关机构或企业外审检修，并出具相关检测报告。
3 风电机组电气与控制系统的具体检修步骤
风电机组主要由支撑基座、塔架、加固件、旋转轮毂（含叶片）、齿轮箱、制动闸、配电装置和管理系统、风力风向传感系统、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等部件组成。具备风力旋转感应发电与叶片机头转动等功能。大多安装使用在年平均风速<3.5m/s的低风稳定区域[3]。
风电机组装机运行3年内故障较小，且大多设备在维保期内，厂家处理问题效率较高。而运行5年以上的风电机组特别是自然环境恶劣地区风电站（如新疆托里风电场）设备损耗大，电厂整体故障率高。在此笔者着重分析机组电气与控制系统。
控制系统具备感知与决策功能，能对一切自动化设备进行数据收集、分析与调控。分全自动和半自动模式，类似与人的中枢神经。而设备上的各个传感器就是控制系统的眼睛，时刻进行监控。风电机组控制系统首先通过PLC主机与相关通讯模块进行信息传递；然后显示当前状态给操作人员，操作人员进行决策判断并输入。决策信息经过模拟输入模块AI处理变为数字化代码然后通过数字输出DO模块变为数字ID最终反馈至现场传感器完成调配动作。若发生紧急异常情况安全链模块会介入操作进行紧急制动动作。若出现报警，系统页面会根据报警时间与优先级依次在故障列表中显现，并具备一键切换与历史查询功能。所以控制系统与电气设备是相辅相成的[4]。
为方便同行实际检修与培训更具我厂经验总结归纳通用性检修步骤如下：
1、PLC主机检查，PLC作为控制核心属系统决策最高层。无论何种故障都应优先检查PLC系统。若遇故障应首先查看PLC报警列表，并切换至具体页面。通过工艺核对，数据分析，指挥操作人员进行设备现场查看。若遇PLC相关仪表硬件及软件问题还应对板卡线路等设施进行检查确保系统稳定性。
2、通讯附件检查，通讯保障是分析与决策的桥梁。若PLC无故障则应考虑通讯问题。若中控面板显示信号丢失、乱码、甚至全厂设备状态、安全链都无显示则表明通讯故障（一般系统具备自检功能若遇特殊情况不必人工检测）。确保通讯机柜附件完整，备用电池供电正常，通讯接头无松动，线路无破坏，且接线盒完整。若上述检测无勿还有问题则考虑重新设置通讯地址并检查通讯光纤信号。
3、安全链回路测试，若上述情况并未好转。且出现数据丢失电脑黑屏等现象，则考虑检查并测试安全回路确保电厂运行安全。根据逻辑控制原则若安全链断路，机组设备会紧急停运。且回路不连接无法重启。所以首先应确保安全链硬件模块与软件系统工作正常，若损坏应及时更换（安全链程序验证码或电子狗及时联系厂家获得）。排查完毕后应依据接线图与调试说明书进行回路检查和安全节点功能模拟，确保正常运转。若出现信号干扰及传输故障等问题则应人工进行感应器旁路并标注，带问题解決在投用报警。防止异常联锁。
4 结语
风力发电属新能源领域，复合国家绿色发展生态文明方针，与传统火电、水电相比意义重大，但技术差距明显。虽然风电发展得到国家政策大力扶持，但与欧美发达国家相比仍存在一定差距。我国对风电的政策支持由来已久，力度也越来越大。下步行业应注重相关国产化装备制造业发展打破西方技术垄断。
参考文献
[1] 汪海成.电气和控制设备在风电机组的检修分析[J].电子测试，2016（13）：116-117.
[2] 易莉，胡海龙，李巍，等.风电机组电气与控制设备的检修思路[J].科技传播，2014（4）.
[3] 陈素芳，孙学锐.探究风电机组电气与控制设备的检修思路[J].精品，2016（6）：91-91.
[4] 梁洪霞.解析风电机组电气与控制设备检修[J].数字化用户，2014，20（11）.
[关键词]检修；风电机组；电气；控制设备
中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0077-01
1 引言
随着国家可持续发展战略的不断延伸。在能源电力行业，新型太阳能发电与风力发电提上了发展日程。尤其是成本低、收益大的风电装机容量正在逐年提升。随着装备制造业的进步，风电固定设备质量已经经久耐用。
但电气控制特别是智能化控制技术还相当落后，主要表现在电气控制系统设计与维护方面。基于此方向，本文收集国内大型风电厂检维修记录。首先通过大修和不正常生产事故案例着重分析电气与控制设备缺陷，然后方向研究设计原理深入分析缺陷根源，最后从终端用户需求与使用人员素质两方面分别提出相关设备制造与使用培训要点。为行业发展提供有效支撑[1]。
2 电气与控制设备在风电机组的检修思路
行业内规定单机容量100kW及以上，总装机容量1000kW以上的定/变桨距水平轴风力发电机组组成的且并网运行的风力发电厂必须执行风电场安全规程（DL796-2001）；运行规程（DL/T666-1999）；检修规程（DL/T7797—2001）。在此笔者参照检修规程及其相关国标、法规梳理电气及控制相关设备检修思路[2]。
首先一切检修工作必须保证安全。施工计划应按照“预防为主，计划检修”的原则在原始设备资料齐全的基础上对比运行数据并根据厂家指导因地制宜的制定维保方针。对于重点设备、大型设备尤其是特护设备应严格遵守“小修、中修、大修”的顺序。避免物料及资金浪费，降低人力资源损耗。
其次维修必须严格遵循计划，不得任意取消或加项缺项，更不能无故延期影响正常生产。所有参与检修的人员无论甲乙方都应坚持“质量第一”的思想，切实执行相关规定。如遇特殊情况需变更计划（如极端天气、生产任务、紧急事件、安全问题），应提前请示上级主管部门，待协调后制定变更计划在执行。
再次检修人员必须具备相关技能，持证上岗。指挥及技术人员应熟悉风电系统相关设备构造和性能；操作及维护人员应熟悉设备装配工艺、工序、质量标准、施工原则；监督及质量人员应熟悉安全施工规程，电力与自动化相关知识。能看懂图纸具备绘制简单零部件图与工艺图能力。各岗位人员配合切实保证“应修必修、修必修好”的结果，保证维修后设施设备处于正常工作状态。检修基础管理工作应执行以下原则：
1、做好基础资料收集与整理，建立健全技术资料（包括：初设、变更、维保、验收）。设档案库留存设备及工程原始纸质资料（票据及相关合同除外）。实行专人管理遵守保密条例，明确职责按规定借阅和调取。
2、定期维护管理检修工具、机具、仪器，加强检查，防止公用具及设备损坏和遗失。鼓励并奖励小改小革，促进相关检修设备、工具研制或改进。
3、做好物质与备品备件的管理工作。按需领取，严防浪费。
4、严格执行设备检修费用管理条例（厂家维修，外修除外）。
5、建立和健全各项技术监督制度，加强技术监督人员培训并定期进行相关证照审核。
最后严格执行分级分批验收制度，将检修周期为半年、一年、三年、五年的设备设施进行分级分批检修，在由各基层班组与部门协调监督监测人员时间进行合理化质量监督与管理。例如，经常性维护设备（包括检查、清理、调整、注油及临时故障排除）可由相关部门负责人进行监督检查。工作量大、周期长、损耗物料多的大型维修保养需上级部门联系协调具有检查资质的相关机构或企业外审检修，并出具相关检测报告。
3 风电机组电气与控制系统的具体检修步骤
风电机组主要由支撑基座、塔架、加固件、旋转轮毂（含叶片）、齿轮箱、制动闸、配电装置和管理系统、风力风向传感系统、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等部件组成。具备风力旋转感应发电与叶片机头转动等功能。大多安装使用在年平均风速<3.5m/s的低风稳定区域[3]。
风电机组装机运行3年内故障较小，且大多设备在维保期内，厂家处理问题效率较高。而运行5年以上的风电机组特别是自然环境恶劣地区风电站（如新疆托里风电场）设备损耗大，电厂整体故障率高。在此笔者着重分析机组电气与控制系统。
控制系统具备感知与决策功能，能对一切自动化设备进行数据收集、分析与调控。分全自动和半自动模式，类似与人的中枢神经。而设备上的各个传感器就是控制系统的眼睛，时刻进行监控。风电机组控制系统首先通过PLC主机与相关通讯模块进行信息传递；然后显示当前状态给操作人员，操作人员进行决策判断并输入。决策信息经过模拟输入模块AI处理变为数字化代码然后通过数字输出DO模块变为数字ID最终反馈至现场传感器完成调配动作。若发生紧急异常情况安全链模块会介入操作进行紧急制动动作。若出现报警，系统页面会根据报警时间与优先级依次在故障列表中显现，并具备一键切换与历史查询功能。所以控制系统与电气设备是相辅相成的[4]。
为方便同行实际检修与培训更具我厂经验总结归纳通用性检修步骤如下：
1、PLC主机检查，PLC作为控制核心属系统决策最高层。无论何种故障都应优先检查PLC系统。若遇故障应首先查看PLC报警列表，并切换至具体页面。通过工艺核对，数据分析，指挥操作人员进行设备现场查看。若遇PLC相关仪表硬件及软件问题还应对板卡线路等设施进行检查确保系统稳定性。
2、通讯附件检查，通讯保障是分析与决策的桥梁。若PLC无故障则应考虑通讯问题。若中控面板显示信号丢失、乱码、甚至全厂设备状态、安全链都无显示则表明通讯故障（一般系统具备自检功能若遇特殊情况不必人工检测）。确保通讯机柜附件完整，备用电池供电正常，通讯接头无松动，线路无破坏，且接线盒完整。若上述检测无勿还有问题则考虑重新设置通讯地址并检查通讯光纤信号。
3、安全链回路测试，若上述情况并未好转。且出现数据丢失电脑黑屏等现象，则考虑检查并测试安全回路确保电厂运行安全。根据逻辑控制原则若安全链断路，机组设备会紧急停运。且回路不连接无法重启。所以首先应确保安全链硬件模块与软件系统工作正常，若损坏应及时更换（安全链程序验证码或电子狗及时联系厂家获得）。排查完毕后应依据接线图与调试说明书进行回路检查和安全节点功能模拟，确保正常运转。若出现信号干扰及传输故障等问题则应人工进行感应器旁路并标注，带问题解決在投用报警。防止异常联锁。
4 结语
风力发电属新能源领域，复合国家绿色发展生态文明方针，与传统火电、水电相比意义重大，但技术差距明显。虽然风电发展得到国家政策大力扶持，但与欧美发达国家相比仍存在一定差距。我国对风电的政策支持由来已久，力度也越来越大。下步行业应注重相关国产化装备制造业发展打破西方技术垄断。
参考文献
[1] 汪海成.电气和控制设备在风电机组的检修分析[J].电子测试，2016（13）：116-117.
[2] 易莉，胡海龙，李巍，等.风电机组电气与控制设备的检修思路[J].科技传播，2014（4）.
[3] 陈素芳，孙学锐.探究风电机组电气与控制设备的检修思路[J].精品，2016（6）：91-91.
[4] 梁洪霞.解析风电机组电气与控制设备检修[J].数字化用户，2014，20（11）.