談風電電氣工程自動化中的問題及解決對策

江蘇鹽阜銀寶新能源有限公司 陳 新

引言

現如今因為資源過度消耗，有些珍貴的資源已經處于枯竭狀態了，風能作為可再生的無污染資源以全新的面貌出現了，現如今在我們的生活和生產中的應用范圍十分廣泛。

和煤、石油、天然氣等自然資源不同的是，風能是一種可再生能源，可以用“取之不盡，用之不竭”來形容它，可以持續使用風能，不用過于擔心數量問題，值得慶幸的是我國的風能資源還比較豐富，所以要對風能進行深度開發研究。現如今風能開發技術越來越成熟，風力發電已經成為水力發電之后最成功的能源利用技術，成為了重點發展對象。

中國對風力發電工程及其自動化技術的研究起步較晚，目前的技術發展水平與發達國家還存在一定的差距。為了促進中國電力工程及其自動化技術的快速發展，有必要加強中國風電工程及其自動化技術的研究。但由于起步較晚，風電電氣自動化上還存在一定的問題，為解決當前現狀，本文對風電電氣工程自動化存在的問題進行了分析，并提出了相應的解決方案。

1 電氣工程及其自動化技術的發展現狀概述

從整體上來說現在電氣工程自動化水平仍處于初級階段，為了電氣工程自動化水平有所提高，讓電氣工程自動化系統中的各個功能都能達到指標要求，必須讓企業意識到電氣工程及其自動化技術對一個企業的生產發展有多么重要。要想順利解決風電電氣工程自動化中出現的問題的話，就要從企業的實際情況出發，設計一個完整的只屬于一個企業的電氣工程系統，時刻注意安全問題，保證在提高自動化技術的同時保證數據安全，提高電氣工程的自動化水平，從而減少故障的發生[1]。

對現代社會發展來說，電氣工程及其自動化技術起著至關重要的作用，其具有專業性強、技術門檻高的特點，已經成為電能產生與傳輸中不可缺少的方面。并且隨著科學技術的日新月異，電氣工程技術在我國工業中應用越來越多，其自動化水平也越來越高，是推動現代工業前進的重要內容。

當前大部分的研究都是圍繞自動化發展的概念和它的重要之處為研究對象展開的，而本文的研究重點是在風電電氣工程自動化中出現的各種各樣的問題以及它們的解決方法，以此為中心，為以后的電氣工程研究提供一些參考。

2 風電電氣工程自動化中存在的問題

2.1 電氣工程及其自動化中應用存在局限性能源耗損較大

在整個電氣工程及其自動化中最大的問題，就是電氣工程及其自動化中應用比較局限、且需要耗費大量資源，目前來看這個問題是重中之重，要優先處理。就整個系統來看，電氣自動化系統的整體設計非常復雜，涉及許多方面的技術。我國的電氣自動化技術一直沒有太大的突破，仍然沿用著傳統的技術方法，從其他國家照抄照搬、缺乏自主意識，這就造成了各大企業的自動化系統網絡架構仍處于傳統古板、缺乏靈活性的情況之中。

電氣工程及其自動化中應用存在局限性能源耗損較大，大大地降低了它的工作效率和功能標準，以前采用的傳統技術對它的效用發展更是形成了一個巨大的阻礙，目前所采用的數據交換和信息共享技術可以大幅度地促進它的功能發揮。

2.2 數據信息與施工質量不符合相關標準

在電氣工程及其自動化的發展中，一直以來數據信息與施工質量都不符合相關標準，成為了電氣工程及其自動化發展史上的一大頑固性問題。現在越來越多的人已經意識到了安全問題，整個社會向安全問題給予了高度關注，不過現在仍然沒有一個方法可以杜絕安全問題的發生[2]。

現在電氣設備的整體結構安裝、運行調節問題、施工效率和質量都成為了電氣工程發展路上最強勁的“攔路虎”，處理不妥當的話會讓施工的成本瞬間翻倍，還會帶來許多危險的事故。

除此之外，每個企業都處在自主探索發展電氣工程及其自動化時期，不注重和有關企業之間的數據信息交流，一味地朝著自己的目標發展，期間產生的問題都沒有得到妥善的處理和解決。為了保證數據在傳輸過程中的安全程度、準確性、完整性和速度的問題，風電電氣工程自動化中需要結合自身的實際情況進行系統性的程序化設計，從而來解決數據傳輸過程中產生的問題。

2.3 電氣工程網絡系統架構不統一

電氣工程網絡系統架構不統一的話會消耗更多的能源，長此以往下去，能源被過度消耗就會導致能源不可在生、缺乏能源的局面，另外消耗這么多能源勢必會有能源被浪費，被浪費的能源也會對綠色環境造成威脅。建立一個功能強大的自動化系統和完善的電氣設備可以實現信息共享，讓有效信息可以快速流通，把實現企業經濟利益的最大化放在首位，能夠讓企業快速獲利看見成效[3]。

而當前，風電電氣工程自動化中存在的問題主要就是電氣工程網絡系統架構不統一。我國早期沒有注重電氣自動化技術的發展，所以與其他國家相比較而言我國的自動化技術起步有些晚。晚發展的電氣工程網絡系統架構一直以來都沒有得到統一，對此各大企業可以招聘管理能力超強的管理型人才，加強整個企業的管理工作，完善企業管理系統，從而實現整個工程的信息共享和互通，為電氣工程網絡系統構架的統一提供幫助。

2.4 風電機組故障

風電機組可以算是一個故障多發區域，風電機組的工作原理就是通過風輪的轉換來實現對風能的接收和利用，它的主要工作內容就是實現風能到機械能的轉換，隨后通過風輪不停的地旋轉把機械能傳遞到需要機械能的地方。可以說風電機組是一個不可或缺的組成部分，它起到了關鍵性作用，實現了不同能量之間的轉換，但是它同時也是系統中最容易發生故障的地方。在風力發電轉換能量的時候，風電機組經常會有故障。故障主要由以下兩個方面構成：

2.4.1 風電機組中的風輪發生故障

風輪就好像一個網，把風中的能量全部“網”起來，它由葉片和輪環兩部分組成。在整個風電機組運轉過程中，外界空氣氣流形成壓強差，葉片在壓強差的作用下轉動起來，葉片轉動帶動整個風輪轉動，然后輪環就會把扭規傳送到風電機組的制動系統中。這時候葉片會受到大氣壓力、重力和向心力，在這三種力的同時作用下就會出現葉片持續搖擺、葉片持續振動和因葉片飛舞過度發生彎曲扭轉等最終導致葉片損壞無法再使用的現象[4]。

2.4.2 變槳系統故障

常見的變槳系統主要有液泵變槳和電氣變槳，兩者的主要驅動力是不一樣的。其中，液泵變槳主要是由液泵設備來提供動力，電氣變槳就是目前所有風電電氣工程自動化中使用最廣泛的變槳系統。在電氣變槳設備中，如果發生電機軸承損壞、變槳系統的振幅頻率過大、電機潤滑度過大或者過小的現象，都會導致整個變槳系統因為過熱而出現爆電現象，整個變槳系統都會癱瘓，進而影響整個風電電氣工程自動化的工作。

3 電氣工程及其自動化中問題的解決對策

3.1 風電電氣工程自動化中開發節能設計技術革新

耗能問題一直都存在于風電電器工程自動化中的發展過程中，對風電電氣工程自動化中開發節能設計進行技術方面的革新是解決此問題的唯一對策。

數據調查顯示，近幾年電氣工程及其自動化技術的應用范圍越來越廣泛，整個電氣設備的安裝和運行調試都需要電氣工程及其自動化技術的加持，另外還要把各項標準規則熟記于心，建立一個完整的與之相符的網絡布局。除此之外要把先進的計算機技術引入到電氣工程及其自動化中，利用龐大的計算機系統保證電氣系統的運行效率與運行安全性。

3.2 風電電氣工程自動化中大力培養專業型人才

現在缺少在風電電氣工程自動化中的專業型人才，所以要加大力度多培養一些專業型人才，多招收一些本專業的人才，然后對他們進行系統性的培養，讓他們成為專業水平突出、綜合能力強的高質量型人才。要結合實際情況對人才們增加專業性強的課程，通過課程培訓來提高人才們的專業素養和能力。不僅如此，還要讓人才具備其他方面的能力，成為全面性綜合素質高的高質量人才。人才培養模式如圖1所示。

圖1 人才培養模式

3.3 風電電氣工程自動化中提高集成效率

在風電電氣工程自動化中節省資源的方法有如下幾點：提高系統的集成效率，調整各個區域網絡布局，對節能方面進行精心設計。建立一個合理的網絡布局格式的首要條件就是加強節能措施的設計，把照明設備的數量控制到最低，這樣一來就可以減少能源的消耗。提高集成效率的方法可以讓自動化技術的應用效果更加顯著，還可以解決過度消耗能源的問題。

3.4 加強風電機組的檢修和日常維護

總結出風電機組運行過程中常常出現的幾種故障問題，提出針對性策略，對故障類型進行針對性解決，快速解決故障。發生故障時的首要任務是對其進行故障檢修，另外也要加強風電機組的定期檢修和日常維護工作，爭取做到實時檢查實時維修，最大程度地降低風電機組發生故障的概率。

3.4.1 定期進行檢修

要制定一個固定周期對風力發電機組進行維護檢修，一般這個周期為3～5天最相宜，對風力發電機組進行定期維護檢修，不但可以檢測出風力發電機組中是否存在故障，還避免了因風電機組故障發生時間久而出現的不好維修、耽誤工作的情況，這樣一來就可以保證風電機組的工作效率，保障這些設備部件的正常運行。

3.4.2 日常維護

對風電機組進行日常維護，主要是為了解決一些需要馬上進行現場排除的故障問題。在處理完故障問題之后，還要對一些消耗嚴重的區域或者容易出現問題的地方進行維護，比如：插孔是否好用，插頭位置是否發生偏移，軸承的安裝是否牢固，監控設備是否正常運行等等。日常維護與定期檢修兩者互相配合，再通過上述過程完成電氣工程自動化問題與解決對策的研究，能夠實時監測并快速運作，減少事故的發生，將危害降到最低。

4 結語

風電電氣工程及其自動化和人們的生活密切相連，對人們的生產、生活都有著非常大的意義和幫助。為了讓我國的發展邁向一個新的臺階，朝著繁榮富強的方向不斷前行，一定要大力發展風點電氣工程自動化，讓風電電氣工程自動化的水平不斷創新，達到一個新的高度，最大程度地保障風電電氣工程及其自動化的工程質量，采取科學的、有價值的、可以迅速解決問題的策略，讓風電電氣工程及其自動化可以廣泛地應用在各個領域中。

除此之外，科研人員要多多探究風電電氣工程自動化技術，展開一系列調查研究活動，為日后相關的研究提供一些參考資料。