1.风电工程自动化概述

1.1风电自动化风电自动化

风能是通过风产生的电能发电的。从字面上讲，风力发电的自动化是对收集和发电的各个方面的自动管理和控制。在控制整个过程时，需要使用各种现代科学技术，科学合理地使用。因此，与其他项目相比，风能电力工程具有较高的自动化程度、较高的技术内容和较高的综合性。风力发电是利用各种电力设备收集自然风能，转化为电能，通过输电管道输送给客户，以满足人们的生产和生活需求。

1.2风机控制系统

在整个风力发电项目中，风力发电系统的核心是风力发电的控制，是实现风力发电项目自动化的核心，也是整个风力发电项目的核心。风力发电机的控制系统可以很好地限制风力发电机的工作，并可以根据实际情况自动调整，从而最大限度地提高风能，保证电网的兼容性。风机控制系统由四个系统组成:监控、主控、变桨和变频。风力发电机组的控制系统能否正常运行，将直接影响风力发电项目的自动化程度和风能利用率。

2.风电工程自动化存在的问题

2.1脱网故障问题

从目前的情况来看，我国风能的发展已经趋于成熟，但风能的发展容易受到风能大规模投产、风能快速发展等诸多因素的影响，导致风电机组负荷不稳定，导致风电机组的运行可靠性和安全性。在风电机组的自动化系统中，离网故障会对电网的运行产生很大的影响，使其无法有效适应大型风电的集中并网。

2.2风电机组故障问题

在风力发电自动化系统的应用中，需要利用风能等设备有效完成风能的接收，然后将风能转化为机械能，最后利用风轮机输送机械能。从这一点可以看出，风能发电在风电场的自动化系统中起着关键作用，但这部分功能相对较弱，导致风机运行过程中的各种故障：（1）风轮机坏了。在风力发电机中，风轮对捕捉风能起到了很好的作用。风轮机由刀片和轮毂组成。在外界空气的作用下，叶片会驱动涡轮旋转，并通过轮毂将扭矩传递给涡轮传动装置。在此期间，叶片受到离心力、重力和空气动力的影响，叶片出现扭转和摆动。(2)螺旋桨装置故障。叶片变换器是风轮机的重要组成部分。根据其驱动功率大小，可分为水力变浆和电动变浆两类。其中，水力变浆主要是为水力装置提供必要的驱动力，而电浆则是为实现风力发电的自动化而设计的。变桨系统由变桨系统控制器、变桨轴承、变速箱、变桨电机等组成。如果电机轴承有问题，润滑油过多或不足，叶片系统振动范围过大，可能导致全螺距传动系统伺服电机过热；此外，当螺距传动耦合不理想或旋转元件松动时，伺服电机振动过大。当变桨机支座位置偏移或轴承润滑不足时，变桨系统减速器支座失效，无法有效保证风力发电的安全稳定。

3.提高风电工程自动化水平的措施

3.1建设科学统一的电气工程自动化系统

为了最大限度地发挥风电项目的自动化，必须大力推进电力系统的建设，主要包括：电力公司应重视技术人才的培养，增加对人才的投资，因为没有专业人才的支持，企业的发展是必不可少的。同时，要加强对现有人员的培训，更好地了解相关工程和系统的运行，不断提高业务水平和综合素质，满足电力行业的发展需要；通过对电力自动化系统的分析，总结了一些新的技术和经验，确保了电力自动化系统的科学性和一致性。各相关单位不仅要提高自身技术，还要积极吸收国外先进技术，吸收其精髓，完善自身不足，不断探索适合自身的发展道路；企业技术和管理者应具有科学的设计和开发理念，在系统的各个环节尽可能采用更有效的程序设计，同时共享信息和数据，促进电力行业的自动化管理，为电力行业的健康稳定发展提供有力保障。

3.2提高电气工程自动化集成度

为提高电力工程自动化系统的整体效率，明确其设计要求，有关部门应制定技术规范和应用标准。同时，根据实际需要，选择统一的软件或平台，最大限度地设计和开发电力工程自动化系统，分析其运行状况。分析工作应有专业技术人员，积极发现各种问题，采取相应措施加强系统的优化和改进，使整个系统更加完善。

3.3制定电气工程自动断开的对策

电力公司应组织专门技术人员分析风电场电气设备故障，对故障原因提出相应对策，主要包括：确保风电机具有优良的低压通行能力，国家能源局有相关规定，按标准要求进行低压通行能力现场测试，并向相关调度机构提交合格的检查报告；为确保风电机组的速度、配置和容量相互适应，必须不断改进。同时，继续加强对风电机组无功补偿设备的检查。无功调整容量不符合标准要求时，必须进行适当的调整和优化。此外，根据无功分层区域平衡原则，对设备进行无功能力和最大容量分析，确保动态调整时间小于30秒；提高风电场整体适应性，详细分析风电场电压保护、主控制设置等数据，进一步调整优化，实现高效协同作用；改进风电系统中小型电流接地系统。针对风电集流系统的小电流接地问题，应加强分析，确保故障快速断开，避免进一步恶化。

3.4加强电气自动化控制设备的优化

首先，必须不断改进电力自动化控制装置的设计，以提高其运行效率和安全性。公司将研究控制设备、产品结构和零件操作的技术可行性，以最大限度地改进和优化其结构。其次，及时更换旧零件，采用最新技术组装，确保设备损失，确保自动化设备的正常运行。加强设备质量管理，及时发现各种安全风险，加强员工技能培训，提高专业技能，提高员工整体质量。

3.5加强风机的维护保养

除故障处理外，最重要的是加强风机的日常维护，尽量降低风机的故障率。首先，定期维护。通过风机的日常维护，可以及时发现和解决问题，有效提高整体工作效率。这需要对风力发电机组的所有电器进行例行维护，特别是那些容易出现故障的部件，以确保其正常工作。二是日常维护。在风机的日常维护中，经常会出现一些必须立即解决的问题。排除故障后，进行必要的维护，如安全平台和梯子螺栓是否松动；控制和监控柜是否烧焦；发电机电缆是否偏移，夹板是否松动，轴承是否异常。

4.结语

简而言之，随着我国风电资源的不断发展和风电机组的大量生产，将会有更多的需求。由于各种因素的影响，风电场自动化问题越来越多，对风电的安全和经济产生了很大的影响。在此背景下，必须采取有效措施解决这些问题，有效减少电网故障，提高电网的整体运行效率。