基于PLC的风电机组控制系统设计

　　摘要：随着经济的发展和人民需求的不断增长，风力发电的开发和研究已经得到了社会各界的关注。本文以PLC风电机组控制系统为例，浅析风力发电的未来发展方向。

　　关键词：PLC、风电机组、控制系统

　　引言：我国资源总量丰富，但人口基数大，人均资源较少，在资源的供应问题显得尤为突出。环保节能资源的开发，是我国当前面临的比较突出的问题。纵观现阶段使用的各种能源，风能资源因其特有的稳定性受到了人们的喜爱。与传统的发电方式不同，风能作为一种可再生能源，有着传统发电方式无可比拟的优势，并且由于优越的地理位置，我国拥有着丰富的风能资源。风能发电有效的避免了传统发电方式的弊端，具有传统发电方式无可比拟的优势。随着风能发电的不断应用，风电控制的相关内容已经成为热门话题。

　　一、风电机组控制系统相关内容

　　在任何一项工程修建过程中，对系统的控制和管理是极为重要的一项工作。因此，在风电电气工程自动化系统中，对于风机的控制就是工作人员的重点工作，同时作为风机的重要组成部分，这也是风电工程效能的关键所在。通过对风机的有效控制，能够实现风机的正常运转，实现对风机工作的良好限度。并且，如果有能力的工作人员能够根据风机运行的实际状况，实现对风机的自动化调节控制，从而实现最大限度的捕捉风能，发挥物尽其用的积极作用，还能够保证电网的兼容性，从而创造出更多、更稳定的电能。

　　我国现阶段许多风力发电厂运用的风机控制机器大同小异，其控制系统主要分为监控系统、主控系统、变桨控制系统和变频控制系统四个部分。由于社会的急剧需求，风机的控制管理在风力发电的过程中的作用愈加突出，所以，风机控制系统的运转能力也在很大程度上影响着甚至直接的决定了风能的利用率。

　　风电机组控制系统包括了各方面的内容，其中，PLC作为整个风电机组控制系统的关键部分，与整个风电机组的运行产生着巨大的影响，合理运用该项技术能够有效的提高风力发电的效率，满足人民的用电需求。

　　风电机组控制系统中包括了众多的工序和步骤，并且由于各个风电机组的安装部位不同、安装位置不同等特点，在进行风电机组控制系统的安装过程中可能会面临着不同的问题。因此，研究风电机组的控制特征具有积极意义。本篇文章着重从风电控制系统的内容角度出发，浅析风电机组合理设计的关键，希望能够满足风电机组控制系统所需要的PLC控制。

　　二、合理设计软件

　　1.控制的相关策略

　　在风机系统启动时，必须要保证风机的风轮是静止不动的，这样才能够保证风机的正常运转。同时，风轮的浆距要控制在90°以内，这样的角度能够保证风机在运行过程中其产生的气流不会对桨叶产生转矩，维持风机的运转。当风机的风速和启动的风速达到相同的转速时，桨叶会自行的发生偏转，回到0°的位置。

　　在这过程中，需要注重风机风速的变化，如果风速大于了额定的风速时，风机会进入到自我保护的状态，其转速控制将会转变为成功率的控制。

　　2.合理控制风机启动

　　在风机启动开始工作时，工作人员首先要对风速进行测量，保证风速能够维持风机的正常运转。现阶段的风速测量中，主要采用采用风速仪进行测量，这种测量方式能够直观地观测到风速的变化，方便工作的开展。如果在风速测量中发现风速大于了启动风速时，工作人员要及时的启动风机，同样的，当启动风速大于了风速时，也要对风速进行及时的测量。在这一过程中，需要注意的是风机的偏航控制，在启动风机时，工作人员需要着重加强对风机控制线路的控制。

　　3.合理控制风机停机

　　风电机组在运行过程中可能会面临着各种各样的问题，对于故障的解决，也是工作人员需要关注的一点。当风机面临故障时，会严重阻碍整个风机系统的正常运转。因此，工作人员需要合理的控制风机的停机。如果发现风速过快，要及时的叫停。

　　4.加强风电机组的检修和日常维护

　　对于风电机组出现的各项故障问题要进行及时的检修和维护，保障其正常的运行。

　　首先，要进行定期的维修。这里的维修包括了对机组日常的维修工作和定期的维修两方面的内容。进行日常的维修能够及时的发现问题，让相关人员对问题有提前的认知和了解，这样，即使在机组运行过程中出现了问题，工作人员也能够及时的找到问题所在，进行解决。定期的维修主要是对机组的养护，通过定期的维修，能够让机组保持在健康、良好的状态，从而保障工作的正常开展。

　　第二，要对风电机组进行日常维护。除了日常的维修在机组的运行中发挥着重要作用，日常的维护工作也会在很大程度上影响着机组的运行。在日常的维护工作中，对于一些故障进行解决后还要对设备进行维护，这样，才能使机组的使用寿命得到保障，安全性得到保障。

　　电力论文投稿刊物：《电力学报》曾用刊名：(电力学刊)1986年创刊，以“鼓励学术探讨、促进技术交流、推动科技创新”为宗旨,坚持产、学、研联合办刊的模式，走开门办刊之路，立足于山西省电力领域的高等学校，面向区域电力科研及生产单位，辐射全国电力及相关研究领域，集中体现电力、电机、热能动力、工业与民用建筑、自动化与计算机技术、技术经济以及相关基础学科的研究及实践成果，荟萃电力生产实践、科研和教学发展的最新信息，是电力科技工作者、高校教师和生产者进行学术交流、展现电力科研成果，提高电力科研水平的理想园地。

　　结束语

　　综上所述，虽说现阶段的风电电气工程自动化过程中还存在着一定的问题，但这些问题都是可避免，能够运用正确的方式解决的。希望本篇文章的发表能够对风电电气工程自动化的管理和PLC控制的利用产生一定的积极效益。

　　参考文献：

　　[1]李林. 基于PLC的风电机组最优功率控制系统设计[D].湖南工业大学,2018.

　　[2]黄建鹏.论述PLC的风电机组控制系统设计[J].电子技术与软件工程,2015(11):171.

　　[3]黄建鹏.论述PLC的风电机组控制系统设计[J].电子制作,2015(07):75.

　　[4]张相考. 基于PLC的风电机组控制系统设计[D].沈阳工业大学,2015.

　　[5]来长胜,耿未.基于PLC的风电机组控制系统设计[J].电力学报,2013,28(05):429-432.

　　作者：齐欣