第一篇：雷擊對風力發(fā)電機組的影響及改進措施

雷擊對風力發(fā)電機組的影響及改進措施

作者：李高峰、雷啟龍、黃瑞芳

黃瑞芳工作單位：內(nèi)蒙古電力工程技術(shù)研究院 內(nèi)蒙古 郵編： 010010 雷啟龍、李高峰工作單位：國華（河北）新能源有限公司 郵編： 076750

摘要：運行中的風力發(fā)電機組，遭受雷擊屢見不鮮，損壞設(shè)備，造成巨大損失，甚至危害人身安全。為此，本文說明雷擊對風力發(fā)電機組危害的嚴峻性，分析雷擊對風力發(fā)電機組的影響機理，指出改善風力發(fā)電機組防雷的改進措施，必須從設(shè)計標準、建設(shè)質(zhì)量等根本環(huán)節(jié)著手，使風力發(fā)電機組雷電防護做到科學、有效、經(jīng)濟。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電機組；雷擊；外部雷電；內(nèi)部雷電； 1 雷擊對風力發(fā)電機組的影響

風力發(fā)電特點是：風機分散安置在曠野，大型風機葉片高點(輪轂高度加風輪半徑)達89～117m，易受雷擊；風力發(fā)電機組的電氣絕緣低(發(fā)電機出口電壓690V，且大量使用自動化控制和通信元件)。因此，就防雷來說，其環(huán)境遠比常規(guī)發(fā)電機組的環(huán)境惡劣。風力發(fā)電機組是風電場的貴重設(shè)備，價格占風電工程投資60％以上。若其遭受雷擊(特別是葉片和發(fā)電機貴重部件遭受雷擊)，會造成風力發(fā)電機組葉片爆裂、電氣絕緣擊穿、自動化控制和通信元件燒毀等等。除了損失修復(fù)期間應(yīng)該發(fā)電所得之外，還要負擔受損部件的拆裝和更新的巨大費用。丹麥LM公司資料介紹：1994年，在雷電活動少的丹麥境內(nèi)注冊的運行風機，受到雷害損壞超過6％，修理費用估計至少1500萬克朗（當年丹麥裝機540MW，平均2．8萬克朗/MW)。按LM公司估計，世界每年有1％～2％的風力發(fā)電機組葉片受到雷電襲擊。葉片受雷擊的損壞中，多數(shù)在葉尖，是容易被修補的，但少數(shù)情況則要更換整個葉片。雷擊風機常常引起機電系統(tǒng)的過電壓，造成風機自動化控制和通信元件的燒毀、發(fā)電機擊穿、電氣設(shè)備損壞等事故，所以，雷擊是威脅風力發(fā)電機組安全經(jīng)濟運行的嚴重問題。2影響機理分析

因風力發(fā)電機組所處的地形位置不同，雷擊事故率有所不同，地處山區(qū)的風力發(fā)電機組其雷擊事故率最高；且雷擊事故中，大部分不是由于直擊雷引起的，而是非直接累積造成的損害。我國東南沿海和北部山區(qū)是風能資源豐富的地區(qū)；但該地區(qū)地形復(fù)雜，雷暴日較多，應(yīng)充分重視雷擊給風電機組和運行人員帶來的巨大威脅。

風力發(fā)電機組遭雷擊受損通常有四種情況，一是直接遭受雷擊而損壞；二是雷電脈沖沿著與設(shè)備相連的信號線、電源線或其他金屬管線侵入使設(shè)備受損；三是設(shè)備接地體在雷擊時產(chǎn)生瞬間高電位形成地電位“反擊”而損壞；四是設(shè)備安裝的方法或安裝位置不當，受雷電在空間分布的電場、磁場影響而損壞。雷電參數(shù)包括峰值電流、轉(zhuǎn)移電荷及電流陡度等。風電機組遭受雷擊損壞的機理與這些參數(shù)密切相關(guān)。

3風力發(fā)電機組防雷改進措施

防雷改進措施包括了外部防雷和內(nèi)部防雷兩大部分。3.1外部防雷(直擊雷防護技術(shù))3.1.1葉片防雷

葉片防雷系統(tǒng)主要是避免雷電直擊葉片本體而導(dǎo)致葉片損害。研究表明：不管葉片是用木頭或玻璃纖維制成，或是葉片包導(dǎo)電體，雷電導(dǎo)致?lián)p害的范圍取決于葉片的形式。葉片全絕緣并不減少被雷擊的危險，而且會增加損害的次數(shù)。多數(shù)情況下被雷擊的區(qū)域在葉尖背面(或稱吸力面)。

風力發(fā)電機組葉片防雷系統(tǒng)由雷電接閃器和雷電傳導(dǎo)部分組成。在葉尖裝有接閃器捕捉雷電，再通過敷設(shè)在葉片內(nèi)腔連接到葉片根部的導(dǎo)引線使雷電通過葉片根部傳給葉片法蘭，通過葉片法蘭和變槳軸承傳到輪轂，通過輪轂法蘭和主軸承傳到主軸，通過主軸和基座傳到偏航軸承，通過偏航軸承和塔架最終導(dǎo)入接地網(wǎng)，約束雷電，保護葉片。3.1.2機艙防雷

在機艙頂部裝設(shè)一個避雷針，避雷針用作保護風速計和風向標免受雷擊，在遭受雷擊的情況下將雷電流通過接地電纜傳到機艙上層平臺，避免雷電流沿傳動系統(tǒng)的傳導(dǎo)。3.1.3塔架及引下線

從接閃器到接地裝置的引下線應(yīng)按有較多并聯(lián)的電流路徑且為直線垂直安裝，使其具有最短、最直接的路徑的原則布置；當塔架為金屬制成或有互相連接的鋼筋網(wǎng)時，可作為自然引下線(但應(yīng)注意當塔架用放人混凝土內(nèi)的預(yù)應(yīng)力拉樁螺栓固定時，不應(yīng)將這些元件用于接地目的)。也可專設(shè)引下線連接機艙和塔架，減輕電壓降，跨越偏航環(huán)，機艙和偏航剎車盤通過接地線連接將雷電順利地引入大地。

3.1.4接地網(wǎng)

風電機組的接地裝置一般可采用一種或多種組合：一個或多個環(huán)形接地體、基礎(chǔ)接地體(基礎(chǔ)接地體應(yīng)是可延伸的)、水平接地體或垂直(或斜形)接地體，其所包圍的面積的平均半徑應(yīng)不小于6m。風力發(fā)電機組的混凝土基礎(chǔ)內(nèi)互相連接的鋼筋網(wǎng)可作為自然接地體。

接地網(wǎng)的設(shè)計，常用的方法有：① 增大接地網(wǎng)面積；② 增加垂直接地體；③ 人工改善地電阻率；④ 深埋接地體；⑤ 利用自然接地體；⑥ 敷設(shè)水下接地網(wǎng)。要認真分析和比較，通過技術(shù)、經(jīng)濟分析篩選出最佳的降阻方案。

3.2內(nèi)部防雷技術(shù)

3.2.1防雷區(qū)(LPZ)的等電位連接

風電機組的過壓保護和等電位連接措施在不同的保護區(qū)的交界處，應(yīng)通過SPD(防雷及電涌保護器)對有源線路(包括電源線、數(shù)據(jù)線、測控線等)進行等電位連接。其中在LPZ0區(qū)和LPZ1區(qū)的交界處，采用通過I類測試的B級SPD將通過電流、電感和電容耦合三種耦合方式侵入到系統(tǒng)內(nèi)部的大能量的雷電流泄放并將殘壓控制在2.5kV的范圍。對于LPZ1區(qū)與LPZ2的交界處，采用通過Ⅱ類測試的C級SPD并將殘壓控制在1.5kV的范圍。3.2.2機艙等電位連接

為了預(yù)防雷電效應(yīng)，對處在機艙內(nèi)的金屬設(shè)備和外來的導(dǎo)體作等電位連接，連接母線與接地裝置連接。匯集到機艙底座的雷電流，傳送到塔架，由塔架本體將雷電流傳輸?shù)降撞?，并通過3個接人點傳輸?shù)浇拥鼐W(wǎng)。在LPZ0與LPZ1、LPZ1與LPZ2區(qū)的界面處均應(yīng)作等電位連接。3.2.3線路等電位連接

線路的所有導(dǎo)體應(yīng)直接或非直接連接。相線應(yīng)采用電涌保護器連到防雷裝置或總接地連接帶上。在TN系統(tǒng)中，PE線或PEN線應(yīng)直接連到防雷裝置或總接地連接帶上。基礎(chǔ)接地體和環(huán)形接地體的端部接線夾應(yīng)進入塔架內(nèi)部，并連接到一個有適當標記的等電位連接帶。4結(jié)論

（1）風電機組雷電的防護重點就是將擊中風電機組的雷電流通過防雷裝置迅速安全的泄放到大地，使雷擊對風電機組的影響降低到最低點。

（2）我國領(lǐng)土富原遼闊，南北區(qū)域雷電活動差異大，且地質(zhì)條件迥異，因此，在風電機組防雷裝置設(shè)計要求上應(yīng)當因地制宜，采用更加經(jīng)濟合理有效的方法，保證風電機組的安全運行。

參考文獻

【1】 梁志疆、徐燁，雷電對風力發(fā)電機組的危害及對策，電建論壇?！?】 劉庭，風電機組防雷研究，“關(guān)愛生命、安全發(fā)展”征文活動論文集，北京：中國電力出版社，2009。

【3】 趙海翔、王曉蓉，風電機組的雷擊機理與防雷技術(shù)【J】，電網(wǎng)技術(shù)，2003，（7）。

【4】 防雷及接地安裝施工工藝標準

HFWX·QB/1-6-013-2004

第二篇：海風鹽霧對風力發(fā)電機組的危害及防治措施

海風鹽霧對風力發(fā)電機組的危害及防治措施

隨著二十世紀后期科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些新技術(shù)成果投入運用和新型材料的相繼開發(fā)成功，風力發(fā)電機組單機容量已從先前的幾百瓦發(fā)展到如今的幾兆瓦。風能已成為當前技術(shù)最成熟、最具備規(guī)模開發(fā)條件的可再生潔凈能源。風能發(fā)電不排放任何污染物，可以減輕環(huán)境污染，節(jié)約礦物資源，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，為構(gòu)建和諧社會提供堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于風力發(fā)電機組是利用風能發(fā)電，空氣中的有害物質(zhì)自然會帶來對設(shè)備不利的負面影響。本文將針對空氣中的鹽霧危害問題做出深入探討，為提高設(shè)備可利用率建言獻策。鹽霧的形成空氣中能容納一定量的水汽，氣溫愈高，空氣中所能容納的水汽愈多，反之愈少。當空氣溫度低到不能容納原先所含有的水汽時，過剩的水汽便凝結(jié)成小水滴。沿海地區(qū)空氣中含有大量隨海水蒸發(fā)的鹽分，其溶于小水滴中便形成了濃度很高的鹽霧。鹽霧的腐蝕特點2.1 鹽霧中的主要成分為NaCl，而NaCl 的溶液中是以Na＋和Cl－的形態(tài)存在的，由鹽霧技術(shù)研究的“集成電路的可靠性試驗”得知鹽霧的沉積率與Cl－的濃度成正比關(guān)系。

所以在含鹽濃度高的海邊，其沉積率也很大，高濃度的鹽霧自然成為NaCl 溶液的載體。

2.2 而由試驗又可以知道鹽霧的腐蝕作用受到溫度和鹽業(yè)濃度的影響，當溫度在35 攝氏度，鹽液濃度在3%時其對物體的腐蝕（化學反應(yīng)）作用最大。鹽霧中高濃度的（NaCl）迅速分解為Na+離子和活躍的Cl－離子與分子式很活躍的金屬材料發(fā)生化學反應(yīng)生成強酸性的金屬鹽，其中的金屬離子與氧氣接觸后又還原生成較穩(wěn)定的金屬氧化物。

另外，任何金屬材料在介質(zhì)中都有自己的腐蝕電位，在同一種介質(zhì)中電位越正的金屬其活性就差，金屬就不易腐蝕。目前用于風力發(fā)電機組設(shè)備上的主要為鐵、鋁、銅等活性極強的金屬材料。

由上面所述得出結(jié)論是，鹽霧對金屬物的腐蝕破壞主要條件有：濃度、溫度、含氧量、腐蝕電位。

3、鹽霧對風力發(fā)電機組的危害我國東南部沿海，屬南亞熱帶季風氣候區(qū)，多年年平均氣溫都在20℃以上，年平均最高氣溫26℃，年平均最低氣溫19℃左右。

盛行的海陸風把含有鹽分的水汽吹向風電場與設(shè)備元器件大面積接觸，這些因素使設(shè)備受鹽霧腐蝕的速度大大加快。

鹽霧給風力發(fā)電機組帶來的危害主要為：

3.1 鹽霧與空氣中的其他顆粒物在葉片靜電的作用下，在葉片表面形成覆蓋層，嚴重的影響葉片氣動性能，產(chǎn)生噪音污染和影響美觀。

3.2 經(jīng)過一系列的化學反應(yīng)后使設(shè)備原有的強度遭到破壞，使風力發(fā)電機組的承受最大載荷的能力大大降低，使設(shè)備不能達到設(shè)計運行要求，給設(shè)備安全運行帶來嚴重后果。

3.3 鹽霧與設(shè)備電器元件的金屬物發(fā)生化學反應(yīng)后使原有的載流面積減小，生成氧化合物使電氣觸點接觸不良，它們將導(dǎo)致電氣設(shè)備故障或毀壞。給風場的安全、經(jīng)濟運行造成大的影響。

4、對鹽霧的防護措施針對風力發(fā)電機組的實際運行環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)趨勢，綜合考慮經(jīng)濟因素后提出具有較強性價比的幾點防腐保護措施：

4.1 應(yīng)用金屬壓延防腐處理技術(shù)在材料剪切加工過程中時，使材料端面形成保護膜。

4.2 使用鋅鉻膜（達克羅）涂層工藝技術(shù)對設(shè)備金屬表面處理。其防銹機理為：

（1）鋅粉的受控自我犧牲保護作用 ；（2）鉻酸在處理時使工件表面形成不易被腐蝕的稠密氧化膜；（3）層層覆蓋的鋅片相互疊加的涂層形成了屏蔽了作用，增加了侵入者到達工件表面所經(jīng)過的路徑。而且，由于達克羅干膜中鉻酸化合物不含結(jié)晶水，其抗高溫性及加熱后的耐蝕性能也很好。

4.3 在葉片表面噴涂光觸媒涂料，它利用陽光、雨水、空氣作為基本反應(yīng)介質(zhì)，使污染物附著后被分解達到防霧、自清潔目的；

4.4 經(jīng)常巡查、發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)腐蝕情況后及時用新型環(huán)保的金屬表面涂裝前處理劑進行處理，因為它能迅速與基材金屬發(fā)生反應(yīng)生成絡(luò)合物，在金屬表面形成致密單分子保護膜，阻止氯等物質(zhì)對金屬的侵蝕，其后涂上高性能的納米涂料。

4.5 對電氣元器件集中的區(qū)域進行密封防潮、降溫保護以減緩腐蝕速度。隨著科技的進步，許多技術(shù)難關(guān)的突破，將會有更多的新材料、新技術(shù)投入使用，將給設(shè)備防腐帶來新的技術(shù)保障。

第三篇：試論風力發(fā)電機組控制方法改進策略研究

試論風力發(fā)電機組控制方法改進策略研究 摘要： 風能是地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能，具有不穩(wěn)定性、隨機性及密度低等特點。在利用風能進行發(fā)電時，如何有效地對風力發(fā)電機組進行控制直接關(guān)系到風力發(fā)電機組能夠高效運行。該文簡要闡述了風力發(fā)電機組內(nèi)涵及主要類型；其次，提出滑模變結(jié)構(gòu)控制、最優(yōu)控制、模糊控制以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制四種現(xiàn)代化的風力發(fā)電機組控制技術(shù)，改進傳統(tǒng)風力發(fā)電機組控制技術(shù)，以推動我國風力發(fā)電機組控制方法相關(guān)研究的深入。關(guān)鍵詞： 風力；發(fā)電機；控制技術(shù)；改進研究

中圖分類號：TP211 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）06-1326-02On the Wind Turbine Control Method for Improving Strategy

Ayiguli.maimaiti，ZHANG Wei

（Wind Energy Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Urumqi 830000，China）Abstract： Wind energy is the kinetic energy of the earth’s surface generated by the volume of air flow，with no stability，and low density and randomness.In the use of wind energy to generate electricity，and how effectively controlled wind turbine is directly related to the wind turbine can be run efficiently.This article briefly describes the meaning of the wind turbine and the main types； Secondly，variable structure control，optimal control，fuzzy control and artificial neural network control four modern wind turbine control technology to improve the traditional wind turbine control technology to promote China’s wind turbine control method in-depth research.Key words： wind； generator； control technologies； improvement

風能資源是一種極具大規(guī)模發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?。一些發(fā)達國家憑借自身技術(shù)優(yōu)勢和地理優(yōu)勢，早已開始利用風能資源發(fā)電。而我國風力發(fā)電事業(yè)起步相對較晚，各方面技術(shù)與發(fā)達國家存在一定差距。特別是風力發(fā)電機組控制技術(shù)明顯落后發(fā)達國家，致使我國風力發(fā)電事業(yè)耗費巨大成本，卻難獲得對等的產(chǎn)出。由此看來，引入新型風力發(fā)電機組控制技術(shù)，改進風力發(fā)電機組控制方法是我國風力發(fā)電事業(yè)發(fā)展的必然要求。風力發(fā)電機組及主要分類

1.1 風力發(fā)電機組

風力發(fā)電電源由風力發(fā)電機組、支撐發(fā)電機組的塔架、蓄電池充電控制器、逆變器、卸荷器、并網(wǎng)控制器、蓄電池組等組成；風力發(fā)電機組包括風輪、發(fā)電機；風輪中含葉片、輪轂、加固件等組成；它有葉片受風力旋轉(zhuǎn)發(fā)電、發(fā)電機機頭轉(zhuǎn)動等功能。

1.2 風力發(fā)電機組主要分類

1）基于失速型的分離發(fā)電機組

基于失速型的風力發(fā)電機組種類較少，現(xiàn)有的主要包括兩種，即定槳距失速型和變槳距失速型等兩種。在這兩種類型中，定槳距失速型主要利用風輪葉片的失速作用，來實現(xiàn)對風力發(fā)電機在風力較大情況下的功率進行準確控制，然后，利用該型機組上的葉尖擾流器對極端情況下的停機問題進行控制。對于變槳距失速型，其發(fā)電機組則與定槳距失速型存在差異，主要通過低風速下的槳距角來實現(xiàn)對輸出功率的控制，在高風速情況下則利用葉片槳距角的改變來對功率輸出進行控制。

2）雙饋變速恒頻型風力發(fā)電機組

該類型的風力發(fā)電機組能夠?qū)崿F(xiàn)對分論葉片槳距角的調(diào)節(jié)，還可以采用能夠變速的雙饋性發(fā)電機，實現(xiàn)對恒頻恒壓電能的輸出。如果風速低于額定速度，該類型機組能夠利用轉(zhuǎn)速和葉片槳距角的改變，將發(fā)電機組控制在狀態(tài)下運行，確保輸出功率為最大；在風速高于額定速率時，可以利用葉片槳距角的改變，將發(fā)電機組的功率控制在額定的功率。

3）直驅(qū)型性風力發(fā)電機組

該類型發(fā)電機組是一種不帶齒輪箱的變槳距變速發(fā)電機組，其中的風輪軸能夠與低速發(fā)電機直接相連接。所以，在使用中，該類型的發(fā)電機組需要采用全功率變流器。

4）混合型的風力發(fā)電機組

該類型的發(fā)電組中包含有單級齒輪箱以及中速發(fā)電機，可以認為是直驅(qū)型和傳統(tǒng)型的混合類型。在使用中，該類型的發(fā)電機組也需要采用全功率變流器。風力發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)代控制技術(shù)

2.1滑模變結(jié)構(gòu)控制

風電機組屬于非線性系統(tǒng)，在實際使用過程中復(fù)雜多變，也容易受到風向、陣風或負載等變化的影響，所以也不能建立一個完善的數(shù)學模型對其進行控制。使用滑模變結(jié)構(gòu)進行控制，將其當作一種間斷性的開關(guān)。在設(shè)定系統(tǒng)的匹配條件后，就只能做定向的滑模運動，不受系統(tǒng)參數(shù)變化擾動、高速響應(yīng)、魯棒性高、設(shè)計輕盈、方便實現(xiàn)等眾多優(yōu)點，確保在參數(shù)不穩(wěn)定時仍可以實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。符合了風力系統(tǒng)最大功率的設(shè)計要求，促進了風力發(fā)電機組的良好控制?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制能夠較好地抑制外加的干擾對雙向反饋變速穩(wěn)頻型風力發(fā)電機組的不利作用，保證了控制系統(tǒng)的魯棒性，唯一的缺點就是系統(tǒng)的抖振現(xiàn)象。最近有學者提到可以使用高階滑模變控制方法，就是在高階微分上使用不連續(xù)的控制量，延續(xù)了傳統(tǒng)滑模的優(yōu)勢，還能較好地消除系統(tǒng)的抖振，使得輸出功率維持在穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2最優(yōu)控制

風力發(fā)電機組的實際運行處在風速多變、干擾多、非線性的惡劣條件下，所以用數(shù)學模型來做不到對系統(tǒng)的精確控制，而利用線性模型設(shè)計的最優(yōu)系統(tǒng)來進行控制，可以查找附近的工作點，并借助反饋系統(tǒng)完成大范圍的精確解耦線性化，進一步保證風能、風力的最大搜集與控制，這就是風力發(fā)電機組中所謂的最優(yōu)控制。該系統(tǒng)可以很好地處理有功、無功率輸出、電功率變化小等之間的相互矛盾，還能較好地抑制因線路故障導(dǎo)致的電壓波動。

2.3模糊控制

模糊控制屬于高級控制策略，它用到了語言規(guī)則、模糊推理兩種方法，對被控制對象不需要很精確的數(shù)學模型，對非線性因素也不敏感，魯棒性非常高。模糊控制是一種具有代表性的智能控制方法，在增強風能利用率、進行最大功率跟蹤和變速穩(wěn)頻等方面顯示出了巨大的作用。

典型的例子如：1）當將其使用于變槳距并網(wǎng)型風力發(fā)電機組中時，有效調(diào)節(jié)了控制系統(tǒng)的動態(tài)性能，還調(diào)整了風輪的槳距角、風力機轉(zhuǎn)速和葉尖速比等，保證了風力發(fā)電機組功率和頻率的穩(wěn)定輸出。與以往使用的PID控制器相比，抖振現(xiàn)象大大減少，系統(tǒng)的效率與質(zhì)量明顯得到提高。

2）依靠TS模糊模型系統(tǒng)，將局部的非線性功能用于風力混合動力發(fā)電系統(tǒng)中，再使用語言規(guī)將其劃分為低級系統(tǒng)。配合最合適的分割時間序列，再使用線性二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)進一步提高控制。該方法比過去的控制方式更能抵制外界的擾動，可以較好地適應(yīng)風速與負載實時變化的惡劣條件。

3）將最優(yōu)的模糊控制邏輯使用到雙饋異步風力發(fā)電機組中，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速，此時依靠整流器和逆變器可以有效調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，盡量保證轉(zhuǎn)速與風速的變化同步，最大程度提高風能利用率；如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速，此時通過模糊控制器來調(diào)節(jié)槳距角，不搜集多余的風能，減少風能捕獲率。這種通過風輪的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)存儲、釋放能量的方法，使得功率傳輸鏈易于控制，保證了風力發(fā)電機組功率的穩(wěn)定輸出。

模糊控制理論憑借自身的優(yōu)點，又將人工智能、仿人智能、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)綜合在一起，使其在風力發(fā)電機組的控制領(lǐng)域躋身前列。

2.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種智能控制技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論綜合了人類和生物的適應(yīng)性、學習和判斷能力等，所以該理論的自適應(yīng)與自組織性比較高，可以監(jiān)視和察覺風力快速變化的不確定性，也促進了風力發(fā)電機組的智能化水平大為提高。

風速的預(yù)測必須依靠風的性質(zhì)、預(yù)測周期和地點，所以使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論進行短期風速預(yù)測，確定時間序列模型來計算風速的變化，采用反向傳播和回歸兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方式來預(yù)測采集到的風速變化量。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對數(shù)學模型沒有精確的要求，它是一種非線性系統(tǒng)，它的自適應(yīng)性與良好的控制能力可以在風速、風向不確定的實際環(huán)境保證系統(tǒng)高效、穩(wěn)定的運行，將風能轉(zhuǎn)化為電能。在風力不確定與擾動較多的實際環(huán)境中，首先會考慮到將滑模變結(jié)構(gòu)完善為積分模糊滑模變來進行變量的控制，解除了精確數(shù)學模型和風力發(fā)電機組控制不可分割性的限制。最近有研究中提到，在控制風力發(fā)電機組的系統(tǒng)時，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的發(fā)展將最具優(yōu)勢。但是它只有在風速超過額定風速時適用，而忽視了風速低于預(yù)設(shè)風速的情況。結(jié)束語

不同的風力發(fā)電機組控制技術(shù)的運用，各自具有各自的優(yōu)勢。但總體而言，目前我國風力發(fā)電機組控制技術(shù)仍然以引進或借鑒國外優(yōu)秀技術(shù)為主。我國在此方面的自主研發(fā)仍然處于起步階段。為實現(xiàn)對風力發(fā)電機組的科學、高效地控制，保證其正常運行，必須不斷的深入研究風力發(fā)電機組控制技術(shù)，在對現(xiàn)有控制技術(shù)進行改進的同時，加強風力發(fā)電機組控制技術(shù)的自主研發(fā)，以促進我國在這方面的不斷進步。

參考文獻：

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第四篇：氣象局機房雷擊原因分析及改進措施-防雷中心

泰順縣氣象局機房雷擊原因分析及改進措施

詹昌東、胡萍、溫州市氣象局防雷中心、325027

摘要：通過泰順縣氣象局機房雷擊原因分析，提出針對的改進措施。機房采取了整改措施后效果明顯。

關(guān)鍵詞：機房 雷擊 整改措施 引言

隨著氣象現(xiàn)代化的發(fā)展，越來越多的電子設(shè)備，如視頻會商系統(tǒng)、自動氣象站、數(shù)據(jù)交換機等投入使用。這些電子設(shè)備耐壓水平低，對電磁環(huán)境變化反應(yīng)敏感，因雷擊造成損壞的事件呈增長態(tài)勢。本文就氣象局信息系統(tǒng)機房發(fā)生的一次雷擊事故，分析其雷擊原因，指出其防雷設(shè)施存在的缺陷，并提出相應(yīng)的改進措施。

1.雷擊導(dǎo)致設(shè)備損壞的可能途徑及存在的防雷隱患

該局辦公樓高23米，機房設(shè)在第3層。這里是高雷區(qū)，雷災(zāi)事故時有發(fā)生，08年機房的氣象視頻會商系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器、交換機等設(shè)備遭雷擊而損壞，影響正常工作。分析發(fā)生雷擊事件的原因并采取適當措施加以防護具有十分現(xiàn)實的意義。

現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)的問題

1.1擔任氣象局通信、信息傳輸?shù)热蝿?wù)的兩條光纜從10米外架空引入機房，其金屬加強芯未接地；與之連接的光纜終端盒、光纜配線箱均未接地；置放設(shè)備的機柜也無接地。

1.2有線電視信號線圍繞辦公樓外墻50米后進入機房，進入機房后與氣象視頻會商系統(tǒng)的信號線、網(wǎng)絡(luò)線等纏繞一起，不符合《氣象臺（站）防雷技術(shù)規(guī)范》QX4-2000第8條“屏蔽措施和合理布線要求?！?/p>

1.3機房內(nèi)沒有設(shè)置接地母排（等電位連接導(dǎo)體），所有設(shè)備均無接地和等電位連接，不符合《氣象臺（站）防雷技術(shù)規(guī)范》QX4-2000第7條第5款“計算機房和通訊機房內(nèi)應(yīng)敷設(shè)等電位連接帶或環(huán)型等電位連接導(dǎo)體”的要求。

1.4交換機到一樓的網(wǎng)絡(luò)信號線穿越外墻，所有布線均無采取屏蔽措施。

1.5機房內(nèi)的ZQZ-C2型地面氣象綜合有線遙測儀（數(shù)據(jù)采集器）近年頻頻遭受雷電感應(yīng)而損壞。經(jīng)檢測，該設(shè)備外殼無接地；多條數(shù)據(jù)傳輸線從150米外的觀測場穿金屬管引入；觀測場設(shè)在海拔534米高的山頂，雷擊機率高，數(shù)據(jù)傳輸線的金屬屏蔽管埋地深度不夠（有些地方裸露在地表），金屬管之間連接不良，入戶端未接地。

1.6地溫采集線屏蔽管接地不良；自動站數(shù)據(jù)采集線屏蔽管中間連接不良。1.7辦公樓屋面的衛(wèi)星接收天線未在接閃器的保護范圍之內(nèi)；天饋線未穿金屬屏蔽管進入機房。1.8設(shè)在一樓低壓配電線路上的電涌保護器（型號：LS4-80）形同虛設(shè)。接線過長，殘壓高，不能起保護設(shè)備作用；電涌保護器沒固定位置，搖擺不定容易造成接觸不良，引起電火花；電涌保護器前端未設(shè)置過電流保護裝置。

2.防雷措施的改進意見

氣象局整體的防雷設(shè)施依據(jù)《氣象臺（站）防雷技術(shù)規(guī)范》QX4-2000進行設(shè)計、施工，做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。

具體的防雷改進措施

2.1機房應(yīng)設(shè)置接地裝置。建議采取共用接地方式，接地電阻小于4歐姆。

2.2機房內(nèi)所有電子設(shè)備均應(yīng)采取接地和等電位連接措施；所有信號線、網(wǎng)絡(luò)線均應(yīng)采取金屬槽架敷設(shè)或其它屏蔽措施。

2.3從機房交換機（設(shè)備機柜）到一摟的網(wǎng)絡(luò)信號線改經(jīng)室內(nèi)敷設(shè)。如繼續(xù)從室外布線，應(yīng)采取屏蔽措施。

2.4從150米外的觀測場到辦公樓的數(shù)據(jù)傳輸線金屬屏蔽管每隔30米左右做一次接地，接地材料采用降阻劑或接地摸塊。通過金屬屏蔽管使觀測場與辦公樓的地連接在一起，減少電位差。

2.5衛(wèi)星接收天線設(shè)置避雷針保護；天饋線應(yīng)穿金屬屏蔽管進入機房，并安裝適配的天饋避雷器。

2.6所有光纜（包括觀測場到辦公樓內(nèi)部傳輸光纜）金屬加強芯應(yīng)接地；與之連接的光纜終端盒、光纜配線箱均應(yīng)接地；置放設(shè)備的機柜也應(yīng)接地。

2.7低壓配電線路上的電涌保護器應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)計安裝。3.防雷措施改進后的狀況

根據(jù)以上改進意見，機房與2008年六月采取了上述的整改措施，經(jīng)過兩年多次強雷電天氣檢驗，再沒有設(shè)備損壞，效果明顯。

4.結(jié)束語

“安全氣象”是我國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略上提出的新的發(fā)展理念之一，安全保障工作也是 “綠色臺站”建設(shè)中的一項重要指標，我們應(yīng)切實做好防雷工作，確保人身安全、數(shù)據(jù)安全、設(shè)備安全。

第五篇：空調(diào)通風系統(tǒng)對商場空氣質(zhì)量的影響及改進措施

空調(diào)通風系統(tǒng)對商場空氣質(zhì)量的影響及改進措施

標簽: 新風量 回風節(jié)能 室內(nèi)空氣質(zhì)量

室內(nèi)空氣指標包含有空氣中的含氧量、CO2和CO的濃度、粉塵和飄浮微生物的含量、空氣中的離子數(shù)和有機揮發(fā)物（VOC）等。商場內(nèi)空氣質(zhì)量通常取決于空氣中的含塵量、含菌量及各種有害氣體的濃度高低。大型超市、大賣場等商場是人們購物的重要場所，商場空氣質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到顧客和員工的健康。由于商場大多處于城市的鬧市區(qū)，商場內(nèi)的人流量大，各種商品集中存放等特點，商場內(nèi)空氣質(zhì)量很大程度上依賴于商場通風空調(diào)系統(tǒng)。暖通空調(diào)在線

一、商場空調(diào)通風系統(tǒng)的主要作用及特點

商場空調(diào)通風系統(tǒng)主要通過不斷地送入足夠的新鮮空氣，稀釋并排出有害的污染物，降低室內(nèi)CO2和其他污染物的體積分數(shù)，解決商場內(nèi)空氣窒息和污濁問題，從而改變室內(nèi)空氣質(zhì)量。另一方面，新風量的大小決定空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，空調(diào)系統(tǒng)一般都采用利用回風節(jié)能方式，由于回風的不斷循環(huán)，室內(nèi)污染氣體濃度會增大，因此，合理利用新風對于保持室內(nèi)空氣質(zhì)量和節(jié)約能源有很好的作用。

二、空調(diào)通風系統(tǒng)對商場空氣質(zhì)量的影響

影響商場內(nèi)空氣質(zhì)量的因素很多，有關(guān)研究表明，空調(diào)通風系統(tǒng)對商場空氣質(zhì)量有著重要的影響。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.新風量不足。系統(tǒng)設(shè)計及安裝過程中，為了達到節(jié)能和減少投資目的，空調(diào)通風系統(tǒng)負荷的設(shè)計參數(shù)過于保守，設(shè)備容量選擇不適當，不能保證必要的新風量，室內(nèi)空氣質(zhì)量難以保證。

2.新風、回風凈化不當。由于新風和回風過濾處理達不到要求，污染了空調(diào)系統(tǒng)中的其他部件，無法凈化回風中的有害氣體及異味，造成潛在的疾病源和異味源，最終污染室內(nèi)空氣。

3.新風送入方式不當?？照{(diào)系統(tǒng)氣流組織不好，新風分布不均勻，新風與回風混合或先送入室內(nèi)污染區(qū)，極大地降低了“新鮮度”，甚至造成室內(nèi)空氣的二次污染。

4.凝水排放不暢。由于凝水管坡度不夠，或有很大的存水彎，抑或被灰塵堵塞，積水在系統(tǒng)停用期間為細菌滋生提供良好的溫濕度環(huán)境。

5.運行維護管理不當。由于運行管理中沒有進行定期的清洗和更換過濾器，送風竹道、空氣處理機組等污染嚴重，可能使系統(tǒng)阻力過大，造成新風量和總送風量大幅度下降，導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染。

三、改進措施

根據(jù)商場通風空調(diào)系統(tǒng)的特點，建議從以下幾個方面采取措施，最大限度發(fā)揮通風空調(diào)系統(tǒng)的功效，確保商場室內(nèi)空氣質(zhì)量。

1.保證必要的新風量。根據(jù)商場人流量合理計算新風的需求量，同時考慮排除室內(nèi)設(shè)備、建筑裝飾材料及存放的商品等散發(fā)污染物所需的新風量。我國《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GBJ19－87）》規(guī)定的商場最小新風量是8.0m3/（h.人）。

2.提高空調(diào)系統(tǒng)新風和回風的凈化級別。由于我國大氣粉塵濃度遠高于發(fā)達國家，僅靠規(guī)定的最小新風量進行稀釋是難以見效的，必須同時采取有效的空氣過濾處理。由于空氣中的細菌依附于塵粒上，含塵量愈高，含菌量也高，有效過濾掉空氣中的灰塵，就能濾掉空氣中的大部分浮游菌，從而大大降低疾病傳播的幾率。為了保證室內(nèi)空氣品質(zhì)，商場空調(diào)中的空氣處理必須設(shè)粗效、中效兩級過濾，必要時還可使用亞高效級過濾。研究表明，有效過濾的概念是指空氣過濾器對粒子的過濾效率不能小于60%.此外，為了消除各種異味及某些商品建筑裝飾散發(fā)的VOC，也可考慮在空調(diào)回風管道上安裝活性炭過濾器。

3.優(yōu)化新風送入方式。建議采用獨立的新風處理及送入系統(tǒng)，縮短新風進入室內(nèi)的路徑，既可保證新風的凈化要求，避免與回風或污染氣流混合而降低“新鮮度”，又可保證空調(diào)系統(tǒng)停用期間的必要新風量。設(shè)計時，還應(yīng)注意新風取風口的位置不要靠近污染物的排放口，并遠離噴淋式冷卻塔，國外研究已證明這類冷卻塔是軍團菌最易滋生與傳播的工具。