PLC控制系统在

风力发电中的应用

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目前，我国的新能源开采技术有很多种，风力发电技术是较为成熟的技术之一。风力发电是需要风能作用的，在风的吹动下风车的叶片发生转动，然后再配合一套用来加速的系统，这样便可以实现发电目的。但是目前我国的风力发电系统仍存在着对能源的损耗过大、受恶劣的工作环境影响等问题，这就对风力发电控制系统与控制算法的可靠性提出了更高的要求。

风力发电原理

风力发电的原理很简单，先是将风的能量转化成机械式的能量，然后再将机械式的能量转化成电能，供人们使用。从如今的新能源开发状况可以看出，风能、太阳能是目前最受欢迎的新能源，并且对这些能源的开发也较容易一些，成本和其他的能源比起来也相对较低。风能的发电过程与常规能源的发电过程极为相似，我国对风能的开发率也在逐年的增高。

风力发电面临的难点

风力发电离不开风力发电机组设备，且设备系统的运行效率还受控制系统与控制算法的影响。

自热风速的大小和方向是随机变化的，因此风力发电机组的并网和退出电网、输入功率的限制、风轮的主动对风以及运行过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。

同时，风力资源丰富的地区通常都是边远地区或是海上，分散布置的风力发电机组通常要求能够无人值班运行和远程控制，这就对风力发电机组的控制系统的自动化程度和可靠性提出了很高的要求。

与一般的工业控制过程不同，风力发电机组的控制系统是综合性控制系统。它不仅要监视电网、风况和机组运行参数，对机组进行控制，还要根据风速和风向的变化，对机组控制进行优化，以提高机组的运行效率。因此，我们需要提高对控制系统和控制算法的要求，尽量保证发电系统的运行效率不受影响。

神经系统：

PLC控制整个风电机组的运行

叶片、加速齿轮箱、偏航装置、变频装置和控制系统等是风力发电系统的组成部分，每一个模块的互相配合才能保障整个系统的平稳运行。而控制系统贯穿到每个部分，其相当于风电系统的神经，整个风电机组的运行状态以及方式都是由它来控制。

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风轮的主要组成部分是叶片，在将风能转化成电能的过程中，叶片起到了很大的作用，结构气动性良好的叶片，可以保证风能的转化效率。在轮毂上安装2～3个叶片，当风吹动叶片转动的时候，轮毂也会转动，但是这个转速相对来说比较低，这时我们可以在发电机和轮毂之间安装一套加速系统，来满足发电的要求。随着风速方向的不同，还应及时调节叶片的角度，确保能最大程度地利用风能，另外，风向传感系统还会实时的向PLC控制系统传递监测到的风向信息，方便调节设备。

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提速齿轮箱可通过提高轴旋转速度，来提高风力发电机的叶片转速，此模块的应用，可有效地满足风力发电设备对转速的要求。

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偏航装置能够有效地改变叶片和风速间的夹角，当PLC控制系统接收到传感系统采集的风向信号后，PLC控制系统就会计算叶片与风向的夹角是不是达到最佳，如果不是，PLC控制系统就会控制偏航电机，将其转动到最佳位置上去。

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风力发电机为了能够充分利用风能，它就必须得连续地切换电压和频率，这时就用到了变频器，有的变频器可将交流电直接转化为交流电，而有的变频器是先将交流电通过整流电路转化成直流电，再将直流电转化为交流电，这两种变频器是目前工业上最为常见的。

在风电机运行的过程中，PLC控制系统通过对数据进行采集、传递、分析、运算，有效的控制风电机，以达到功率稳定，转速合理。同时，当系统内部出现故障时，也能够很快的检测到原因并及时做出分析，采取相对应的措施加以保护。

基于PLC编程的风力发电控制系统可以对发电过程中设备的运行情况进行实时监测，这就可以最大程度地保障风力发电系统的安全，从而提高系统的工作效率。

至控科技：

为风电领域研发控制解决方案

至控科技是我国自主可控PLC领军企业，公司以技术创新为本，通过在控制技术等领域的持续积累与前瞻研究，设计了以内生产安全为核心的系统架构，形成涵盖芯片、嵌入式软件、操作系统、数据库、应用软件等在内的完全自主可控体系，自主可控率达%，可满足国内与国际通用标准对主控系统安全性和功能性的需求。

至控科技以其数十年在自动控制技术领域的雄厚积累为技术后盾，为风电领域研发控制解决方案，包括风电主控系统、变桨控制器、变桨驱动器和集中监控系统（风场SCADA、风场运维系统、资产管理系统和风场功率管理系统WPPM）等软硬件产品。

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可以广泛适用于各种严苛的海上、陆上运行环境，能够及时监控和记录电网电量信息、风向、风速、发电机转速以及温度等数据。

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这些系统可以实现风电场的风机监控、风电场的能量管理、风场运维管理、设备的少人/无人值守。

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可以获得风机的实时运行数据，直观为风场运维人员提供风机的数据、状态，同时自动生成各种运行曲线、统计数据、工作报表，方便业主的工作。

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提前预知风机的隐患，实现预测性维护。对于风机故障，进行工单的自动生成和追踪，并积累运维人员的检修经验，实现闭环的设备管理。