论风电机组维修策略与故障统计

摘要：上世纪九十年代带来，我国风力发电机才开始兴建，并在此后的几年里得到飞速的
发展，国家从装备制造到风电场发展都给出了许多优惠条件，欧洲同期发展水平远远超过
我国。

2005 年初，我国风电场发电件，开始大力鼓励风电产业发展。但由于受到法规和政策

限制，我国风电发展规模始终较小量达到

10000～50000kw，在这期间安装的风电机组几乎

全是进口机组，平均容量不超过

850kw，国产机组没有得到大量生产。同年，相关产业政策

得到完善，且新能源法颁布，我国风电产业真正开始发展。从风电场建设到风电机组制造，
我国风电装机容量飞速增长，整个行业也快速发展。

2004 年以前，我国大多数风电场规模

相对较小，风电机组机型比较多，但由于此前积累的火电厂和变电所运行经验，这些风电
场也得到了很好的运行。生产厂家服务人员主要负责机组设备维护，备品备件则大多数依靠
进口。随着经济的不断发展，我国各地风电场规模初步形成，但大多数风电机组设备工作时
间已超出了保修期，再加上多种因素的影响，风电机组故障逐渐凸显出来。

 

　　关键词：风力发电机、设备维修、故障

 

　　

 

　　一、前言

 

　　设备状态监测与故障诊断是先进的设备管理和维护检修的重要手段，并已得到投资运
营商的广泛应用。风电场一般地处偏远，风电机组位于野外的塔顶上，目前风电场的维护多
采用计划维修与事后维修方式，此种维修很难全面、及时地了解运行状况，往往造成维修工
作旷日持久，损失重大。对风电机组进行实时状态监测和故障诊断，可以有效的地避免上述
缺陷，达到在不停机状态下对运行设备的监控。

 

　　

 

　　二、电气控制系统基本结构及功能

 

　　

1、电气控制系统基本结构 

　　本风力发电机主要电气参数有：同步发电机参数为电机转速

1000～1800r/min，电压等

级

AC690V，额定功率 1500kW；功率特征为启动风速 3m/s，额定风速 12m/s，停机风速

25m/s，抗最大风速 56m/s；风轮参数为直径 70m，3 片叶片，扫风面积 3848m2，通过变桨
距调节功率。机组控制系统的主要控制器安装在现场的模块上，对电网、风况及风力机组运
行参数进行监控，并与其他功能模块保持通信，对各方面的情况做出综合分析后，发出各
种控制指令。

 

　　发电机组电气控制系统中主控器是电控系统的核心，通过各类传感器对电网、气象及风
电机组运行参数进行监控，并发出各种控制指令，实现机组的自动启动

/停机、手自动无扰

动切换、发电机在转速范围内无扰动并网、自动偏航控制（不偏离风向

±10°）、机舱扭缆和自

动解绕控制、自动变桨距控制、变速控制、风电机组自动除湿、加热、冷却控制、液压系统自动
运行控制和运行故障监控等。电控系统首先必须确保风力发电机组本身安全可靠运行，并实
现机组的变速恒频控制，此外对故障的判断处理要及时、准确。

 

　　控制器首先完成系统监控需要的气象、电网、风电机组和变频器状态、参数监控和记录，
以开机

→并网→发电控制→脱网→安全停机位主线，分别按要求进行开机准备、偏航调整、故

障处理、优化参数计算、速度和功率控制给定及系统运行管理。控制器的核心是以

DSP 为内

部控制器的大功率变流器，它与主控制器组成主

-从控制，控制器将根据 PLC 给定的参数

和控制信息独立地进行其运行管理。

 

　　

2、控制系统的具体功能 

　　（

1）启动前的准备。风机在运行之前要确定风机安全链、偏航系统、刹车系统、齿轮箱系

统及并网系统无故障。持续检测

10min 内风速的平均值达到启动风速，电网电压和频率持续