風(fēng)電電氣工程自動化中的問題及解決對策

國電山西興能有限公司 李亞輝

1 電氣工程自動化概述

風(fēng)電電氣自動化。風(fēng)力發(fā)電就是利用風(fēng)帶來的能量來完成發(fā)電，風(fēng)電電氣自動化從字面意思來理解，就是自動化管理和控制風(fēng)電的采取、收集以及電能生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。在對整個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制的過程中，會涉及到多種現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，并對其進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用。所以風(fēng)電電氣工程與其他工程比較具有較高的自動化水平，對科學(xué)技術(shù)方面的要求也較高，且一定的綜合性和復(fù)雜性[1]。風(fēng)力發(fā)電主要是通過各種電力設(shè)備，將自然界中的風(fēng)力資源收集起來，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化成電能，然后在通過電力資源輸送渠道輸送到用戶端，從而滿足社會生產(chǎn)以及人們生活的需要。

風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的控制和管理工作在所有的工程建設(shè)中都具有十分重要的作用，在風(fēng)電電氣工程自動化系統(tǒng)中，工作人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)機(jī)的控制，作為整個風(fēng)機(jī)的重要組成部分，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行合理控制可有效實現(xiàn)風(fēng)電工程的自動化發(fā)展，還能夠為風(fēng)機(jī)的順利運(yùn)轉(zhuǎn)提供有力保障。變頻系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)、主控系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的四個主要部分，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的有效運(yùn)行可實現(xiàn)對風(fēng)機(jī)的自動化調(diào)節(jié)控制，使風(fēng)力資源可得到充分利用，還可確保電網(wǎng)的兼容性。

2 風(fēng)電電氣工程自動化中存在的問題

電氣工程系數(shù)架構(gòu)不統(tǒng)一。電氣工程和電氣自動化要想發(fā)揮出最大作用，就需要確保電氣工程系統(tǒng)架構(gòu)具有標(biāo)準(zhǔn)性和統(tǒng)一性。但目前的實際情況并不容樂觀，在我國風(fēng)電電氣自動化工程中存在著系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不統(tǒng)一的問題，不同企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)各不相同，使得電氣自動化系統(tǒng)在行業(yè)內(nèi)部之間缺乏一定的兼容性，對硬件或是軟件接口的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展造成嚴(yán)重阻礙。因此，各企業(yè)之間的信息數(shù)據(jù)共享目的就難以實現(xiàn)，比如不同企業(yè)的風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)無法對風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

電氣工程不具備較好的集成效果。保證電氣工程自動化的作用得到充分發(fā)揮是電氣工程和自動化技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，尤其是對集成效果更加重視。通過對當(dāng)前我國的電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，雖然已經(jīng)明確了集成化方向，但是對集成化研發(fā)的歷史還不夠長，獨(dú)立自動化關(guān)鍵層次研發(fā)工作還處于初級階段，不僅讓不同系統(tǒng)之間的連接難度增加，還無法確保信息資源的共享[2]。以上問題的存在導(dǎo)致了無法全面發(fā)揮出電氣工程自動化系統(tǒng)的作用，比如獨(dú)立設(shè)置箱變監(jiān)控設(shè)備和風(fēng)電場風(fēng)機(jī)監(jiān)控等。

脫網(wǎng)。通過對風(fēng)電電氣工程自動化的研究，可以發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電過程中普遍存在著脫網(wǎng)現(xiàn)象。脫網(wǎng)問題的頻繁發(fā)生會嚴(yán)重影響到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且對電能的正常輸送和配電等過程造成了較大的阻礙。電氣自動化自身存在的缺陷是引起脫網(wǎng)現(xiàn)象發(fā)生的主要原因，因為我國目前的電氣自動化研究還在初級階段，缺乏相關(guān)經(jīng)驗，專業(yè)人員數(shù)量不足，所以還無法有效的處理電氣工程自動化運(yùn)行中存在的問題。另外，在修復(fù)故障的過程中，會對整個系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成一定影響。

3 提升風(fēng)電電氣工程自動化水平的措施

3.1 構(gòu)建科學(xué)統(tǒng)一的電氣工程自動化系統(tǒng)

為了讓風(fēng)電電氣工程自動化在電氣企業(yè)中得到充分應(yīng)用，電氣企業(yè)需要積極主動的加強(qiáng)電氣工程自動化系統(tǒng)的建設(shè)，具體可以從以下幾方面進(jìn)行：電氣企業(yè)應(yīng)注重培養(yǎng)專業(yè)化技術(shù)人員，也可加大投資力度引進(jìn)人才，這是因為企業(yè)發(fā)展離不開專業(yè)人才的支持。還應(yīng)加強(qiáng)對現(xiàn)有工作人員的培養(yǎng)，加深他們對相關(guān)工程和系統(tǒng)操作的認(rèn)識，并不斷提升工作人員自身專業(yè)能力和綜合素養(yǎng)，從而滿足電氣企業(yè)實際發(fā)展的需要[3]；可以在電氣化自動系統(tǒng)中加入先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)，確保電氣自動化系統(tǒng)具有科學(xué)性和統(tǒng)一性，相關(guān)企業(yè)不僅要對自身技術(shù)水平進(jìn)行提升，還應(yīng)積極借鑒國外電氣工程自動化先進(jìn)技術(shù)，取其精華，對自身存在的問題和缺陷進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，并不斷探索符合企業(yè)自身發(fā)展的道路；相關(guān)技術(shù)人員和管理人員應(yīng)具備科學(xué)的設(shè)計和開發(fā)理念，盡量將比較高效的編程設(shè)計應(yīng)用到系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)中，還應(yīng)實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享，從而讓電氣工程自動化管理水平得到提升，為我國電氣行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供有力保障。

3.2 提高電氣工程自動化的集成化程度

相關(guān)部門應(yīng)制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，以此來提高電氣工程自動化系統(tǒng)的集成效果，讓系統(tǒng)的設(shè)計要求得到明確。企業(yè)還應(yīng)最大程度選擇統(tǒng)一的軟件或平臺進(jìn)行電氣工程自動化系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，同時對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行分析，分析工作需要由專門的技術(shù)人員來完成，積極發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中存在的各種問題，并制定相應(yīng)措施加強(qiáng)對系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)工作，使運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)一步完善。

3.3 制定電氣工程自動化脫網(wǎng)的應(yīng)對措施

電氣企業(yè)應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員對風(fēng)電電氣工程自動化出現(xiàn)的脫網(wǎng)問題進(jìn)行分析，并根據(jù)原因制定有效措施予以解決，具體可從四個方面進(jìn)行：需確保風(fēng)電機(jī)組具有優(yōu)秀的低電壓穿越能力，國家能源局對此有相關(guān)規(guī)定，應(yīng)依照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行低電壓穿越能力的現(xiàn)場檢測，并把合格檢測報告提交給相關(guān)調(diào)度機(jī)構(gòu)；應(yīng)不斷加強(qiáng)風(fēng)電場動態(tài)無功補(bǔ)償裝置性能，保證風(fēng)電場的速率、配置和容量之間可以相互滿足。還應(yīng)不斷加大對風(fēng)電場無功補(bǔ)償裝置的檢查力度，如果無功調(diào)節(jié)能力無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，就需要及時進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。另外，還要以無功分層區(qū)的平衡原則為依據(jù)，開展裝置無功容量和最大容性的分析工作，確保動態(tài)調(diào)節(jié)的時間控制在三十秒以下[4]；對風(fēng)電機(jī)組的適應(yīng)性進(jìn)行全面提升，詳細(xì)研究風(fēng)電機(jī)組中的電壓保護(hù)和主控定值等數(shù)據(jù)信息，進(jìn)一步調(diào)整和改進(jìn)升壓變壓器、箱式變壓器的分接頭位置，讓二者可以實現(xiàn)有效配合；對風(fēng)電場匯集系統(tǒng)中小電流接地系統(tǒng)進(jìn)行完善。加強(qiáng)風(fēng)電場匯集系統(tǒng)中小電流接地系統(tǒng)的研究工作，當(dāng)發(fā)生故障時確保可以快速切除，從而防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.4 加強(qiáng)對電氣自動化控制設(shè)備的優(yōu)化

首先，需要不斷提升電氣自動化控制設(shè)備的設(shè)計水平，加強(qiáng)電氣自動化控制設(shè)備的使用效率和使用過程中的安全性。由相關(guān)專業(yè)人員深入研究控制設(shè)備技術(shù)可行性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和元器件運(yùn)行情況，最大程度對自動化控制設(shè)備的構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。其次，及時對老舊元器件進(jìn)行更換，采用最新的技術(shù)進(jìn)行新元器件的組裝，確保設(shè)備損耗降到最低，為自動化控制設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障。最后，不斷加大設(shè)備檢查力度，及時發(fā)現(xiàn)存在的各種安全隱患，并加強(qiáng)對相關(guān)人員的培養(yǎng)，提升他們的專業(yè)技術(shù)水平和個人綜合素質(zhì)。

3.5 加強(qiáng)風(fēng)電機(jī)組的檢修和維護(hù)

電氣企業(yè)還應(yīng)定期對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行檢修和維護(hù)工作，便于及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，為風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行提供保障。要進(jìn)行定期維修。機(jī)組日常維修和定期檢修是維修工作的兩項主要內(nèi)容，日常維修工作可以及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組中存在的問題，便于相關(guān)維修工作人員及時進(jìn)行解決。定期檢修主要是對機(jī)組進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，通過定期檢修，可以有效保證機(jī)組時刻處于良好的狀態(tài)，為機(jī)組的正常運(yùn)行提供保障。