風電電氣工程自動化中問題與對策
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摘要：隨著我國科學技術的不斷提升，讓風能和科技之間進行結合可以極大的促進風電電氣工程自動化的發展，并且符合我國可持續發展戰略目標。
1電氣工程自動化概述
風電電氣自動化。風力發電就是利用風帶來的能量來完成發電，風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電的采取、收集以及電能生產的各個環節。在對整個環節進行控制的過程中，會涉及到多種現代化的科學技術，并對其進行科學合理的應用。所以風電電氣工程與其他工程比較具有較高的自動化水平，對科學技術方面的要求也較高，且一定的綜合性和復雜性[1]。風力發電主要是通過各種電力設備，將自然界中的風力資源收集起來，進而將其轉化成電能，然后在通過電力資源輸送渠道輸送到用戶端，從而滿足社會生產以及人們生活的需要。風機控制系統。系統的控制和管理工作在所有的工程建設中都具有十分重要的作用，在風電電氣工程自動化系統中，工作人員應重點關注風機的控制，作為整個風機的重要組成部分，對風機進行合理控制可有效實現風電工程的自動化發展，還能夠為風機的順利運轉提供有力保障。變頻系統、變槳控制系統、主控系統以及監控系統是風機控制系統的四個主要部分，風機控制系統的有效運行可實現對風機的自動化調節控制，使風力資源可得到充分利用，還可確保電網的兼容性。
2風電電氣工程自動化中存在的問題
電氣工程系數架構不統一。電氣工程和電氣自動化要想發揮出最大作用，就需要確保電氣工程系統架構具有標準性和統一性。但目前的實際情況并不容樂觀，在我國風電電氣自動化工程中存在著系統網絡架構不統一的問題，不同企業的網絡架構各不相同，使得電氣自動化系統在行業內部之間缺乏一定的兼容性，對硬件或是軟件接口的標準化發展造成嚴重阻礙。因此，各企業之間的信息數據共享目的就難以實現，比如不同企業的風機監控系統無法對風機設備進行監控。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揮是電氣工程和自動化技術的出發點和落腳點，尤其是對集成效果更加重視。通過對當前我國的電氣自動化系統進行分析可以發現，雖然已經明確了集成化方向，但是對集成化研發的歷史還不夠長，獨立自動化關鍵層次研發工作還處于初級階段，不僅讓不同系統之間的連接難度增加，還無法確保信息資源的共享[2]。以上問題的存在導致了無法全面發揮出電氣工程自動化系統的作用，比如獨立設置箱變監控設備和風電場風機監控等。脫網。通過對風電電氣工程自動化的研究，可以發現在當前風力發電過程中普遍存在著脫網現象。脫網問題的頻繁發生會嚴重影響到風力發電系統的穩定性，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現象發生的主要原因，因為我國目前的電氣自動化研究還在初級階段，缺乏相關經驗，專業人員數量不足，所以還無法有效的處理電氣工程自動化運行中存在的問題。另外，在修復故障的過程中，會對整個系統運行的穩定性造成一定影響。
3提升風電電氣工程自動化水平的措施
3.1構建科學統一的電氣工程自動化系統。為了讓風電電氣工程自動化在電氣企業中得到充分應用，電氣企業需要積極主動的加強電氣工程自動化系統的建設，具體可以從以下幾方面進行：電氣企業應注重培養專業化技術人員，也可加大投資力度引進人才，這是因為企業發展離不開專業人才的支持。還應加強對現有工作人員的培養，加深他們對相關工程和系統操作的認識，并不斷提升工作人員自身專業能力和綜合素養，從而滿足電氣企業實際發展的需要[3]；可以在電氣化自動系統中加入先進經驗和技術，確保電氣自動化系統具有科學性和統一性，相關企業不僅要對自身技術水平進行提升，還應積極借鑒國外電氣工程自動化先進技術，取其精華，對自身存在的問題和缺陷進行改進和優化，并不斷探索符合企業自身發展的道路；相關技術人員和管理人員應具備科學的設計和開發理念，盡量將比較高效的編程設計應用到系統各個環節中，還應實現信息數據共享，從而讓電氣工程自動化管理水平得到提升，為我國電氣行業的健康穩定發展提供有力保障。
3.2提高電氣工程自動化的集成化程度。相關部門應制定統一的技術規范和應用標準，以此來提高電氣工程自動化系統的集成效果，讓系統的設計要求得到明確。企業還應最大程度選擇統一的軟件或平臺進行電氣工程自動化系統的設計開發，同時對系統運行情況進行分析，分析工作需要由專門的技術人員來完成，積極發現運行過程中存在的各種問題，并制定相應措施加強對系統的優化和改進工作，使運行系統進一步完善。
3.3制定電氣工程自動化脫網的應對措施。電氣企業應組織專業技術人員對風電電氣工程自動化出現的脫網問題進行分析，并根據原因制定有效措施予以解決，具體可從四個方面進行：需確保風電機組具有優秀的低電壓穿越能力，國家能源局對此有相關規定，應依照標準要求進行低電壓穿越能力的現場檢測，并把合格檢測報告提交給相關調度機構；應不斷加強風電場動態無功補償裝置性能，保證風電場的速率、配置和容量之間可以相互滿足。還應不斷加大對風電場無功補償裝置的檢查力度，如果無功調節能力無法滿足標準要求，就需要及時進行改進和優化。另外，還要以無功分層區的平衡原則為依據，開展裝置無功容量和最大容性的分析工作，確保動態調節的時間控制在三十秒以下[4]；對風電機組的適應性進行全面提升，詳細研究風電機組中的電壓保護和主控定值等數據信息，進一步調整和改進升壓變壓器、箱式變壓器的分接頭位置，讓二者可以實現有效配合；對風電場匯集系統中小電流接地系統進行完善。加強風電場匯集系統中小電流接地系統的研究工作，當發生故障時確保可以快速切除，從而防止故障進一步擴大。
3.4加強對電氣自動化控制設備的優化。首先，需要不斷提升電氣自動化控制設備的設計水平，加強電氣自動化控制設備的使用效率和使用過程中的安全性。由相關專業人員深入研究控制設備技術可行性、產品結構和元器件運行情況，最大程度對自動化控制設備的構造進行改進和優化。其次，及時對老舊元器件進行更換，采用最新的技術進行新元器件的組裝，確保設備損耗降到最低，為自動化控制設備的正常運行提供保障。最后，不斷加大設備檢查力度，及時發現存在的各種安全隱患，并加強對相關人員的培養，提升他們的專業技術水平和個人綜合素質。
3.5加強風電機組的檢修和維護。電氣企業還應定期對風電機組進行檢修和維護工作，便于及時發現運行過程中出現的故障，為風電機組的正常運行提供保障。要進行定期維修。機組日常維修和定期檢修是維修工作的兩項主要內容，日常維修工作可以及時發現機組中存在的問題，便于相關維修工作人員及時進行解決。定期檢修主要是對機組進行養護工作，通過定期檢修，可以有效保證機組時刻處于良好的狀態，為機組的正常運行提供保障。
參考文獻
[1]李玉東,李傳偉,王鵬.無速度傳感器控制的全功率變流器風電系統研究[J].軟件導刊,2019,2.
[2]劉靜滑,李傳偉.基于分數階-無源控制的PMSM風電系統最大風能追蹤研究[J].電子工程學院學報,2020,1.
[3]夏世威,陸濤,等.考慮風電波動性的微網中電動汽車分布式協調運行方法[J].電力建設,2019,6.
[4]張學廣,邱望明,等.雙饋風電機組靜止坐標系下阻抗建模及次同步諧振抑制策略[J].電力系統自動化,2019,6.
作者:李亞輝 單位:國電山西興能有限公司
