通常風(fēng)電機(jī)組的功率與風(fēng)速有直接的關(guān)系，但是除了風(fēng)速外，維斯塔斯的V80 風(fēng)電機(jī)組可以通過以下三個(gè)途徑來降低輸出功率：一是由人工干預(yù)，因?yàn)槟撤N需要比如電網(wǎng)限制負(fù)荷、降低風(fēng)電機(jī)組噪聲等情況需要降低風(fēng)電機(jī)組輸出功率；二是由主要部件高溫觸發(fā)，這些主要部件有：
　　發(fā)電機(jī)溫度、齒輪油溫度、齒輪箱軸承溫度、IGBT 冷卻水溫度、變壓器溫度、頂部處理器溫度（默認(rèn)未啟用）、VRCC 冷卻水溫度（V80 沒有該部件）；三是電網(wǎng)事件，如電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低以及在電網(wǎng)頻率波動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)輸出功率。
　　由于本文第一、第三兩種降負(fù)荷（功率）的途徑與本文所討論的預(yù)先過熱保護(hù)無(wú)關(guān)，因此在這里我們主要討論由主要部件高溫觸發(fā)引起的降負(fù)荷（功率），即預(yù)先過熱保護(hù)功能。影響預(yù)先過熱保護(hù)功能的參數(shù)有六個(gè)：（1）某部件預(yù)先過熱保護(hù)功能啟動(dòng)與否；（2）環(huán)境溫度告警預(yù)設(shè)值；（3）環(huán)境溫差預(yù)設(shè)值；（4）風(fēng)電機(jī)組降功率百分比；（5）某部件溫差預(yù)設(shè)值；（6）某部件溫度告警預(yù)設(shè)值。啟動(dòng)降負(fù)荷（功率）保護(hù)功能需要三個(gè)條件，邏輯控制關(guān)系的實(shí)現(xiàn)為圖4 所示的樹形結(jié)構(gòu)：一是必須在參數(shù)中開啟了降負(fù)荷（功率）保護(hù)功能；二是當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度必須高于“環(huán)境告警預(yù)設(shè)值—環(huán)境溫差預(yù)設(shè)值”，三是部件當(dāng)前溫度必須高于“部件溫度告警預(yù)設(shè)值—部件溫差預(yù)設(shè)值”，即當(dāng)環(huán)境溫度超過了30℃，而部件溫度又超過了條件三規(guī)定的差值，如果此時(shí)風(fēng)電機(jī)組“降負(fù)荷（功率）保護(hù)功能”參數(shù)設(shè)置開啟，則風(fēng)電機(jī)組的輸出功率將根據(jù)“風(fēng)電機(jī)組降功率百分比”的值，按照與部件溫度增加相反的比例減少，最低功率可降至額定功率的80%，原理如圖5 所示。

圖5 風(fēng)電機(jī)組降功率原理

　　上述參數(shù)出廠設(shè)定為默認(rèn)值，但是可以根據(jù)不同的地區(qū)、不同的風(fēng)況以及不同的運(yùn)行維護(hù)條件對(duì)這些參數(shù)的值進(jìn)行修改，以期達(dá)到最佳的效果。
　　高溫機(jī)型的“環(huán)境溫度告警預(yù)設(shè)值”由標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型的30℃變?yōu)?0℃，而高溫機(jī)型的“返回溫度”也比由標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型的返回溫度相應(yīng)提高，因此如果環(huán)境溫度上升到超過40℃時(shí)，風(fēng)電機(jī)組將保護(hù)停機(jī)，等到環(huán)境溫度降低到一個(gè)預(yù)設(shè)值以下時(shí)將重新啟動(dòng)。同樣，即使環(huán)境溫度在40℃以下，如果上述主要部件溫度有一個(gè)超過了“環(huán)境溫度告警預(yù)設(shè)值”，風(fēng)電機(jī)組也將保護(hù)停機(jī)，以保障風(fēng)電機(jī)組的安全。
　　5 高溫機(jī)型分析
　　維斯塔斯的高溫機(jī)型在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型增加了液壓油冷卻器，并通過參數(shù)設(shè)置增加了降負(fù)荷（功率）保護(hù)功能，一是對(duì)液壓油冷卻，防止環(huán)境溫度過高使液壓系統(tǒng)效率變差，二是通過降低風(fēng)電機(jī)組的輸出功率防止因主要部件高溫而停機(jī)。
　　當(dāng)夏季環(huán)境溫度超過30℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型將保護(hù)停機(jī)，而高溫機(jī)型能夠繼續(xù)運(yùn)行到環(huán)境溫度超過40℃。如果夏季環(huán)境溫度持續(xù)在30℃以上，在風(fēng)速較高風(fēng)電機(jī)組接近滿負(fù)荷且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，由于環(huán)境溫度高風(fēng)電機(jī)組負(fù)荷大，可能會(huì)導(dǎo)致某些主要部件的溫度逐漸升高，當(dāng)某個(gè)部件溫度超過預(yù)先設(shè)定的降功率開始溫度時(shí)，風(fēng)電機(jī)組將按圖5 所示的曲線進(jìn)入降功率運(yùn)行狀態(tài)，其主要目的是盡可能的延緩主要部件溫度的上升時(shí)間，盡量不使風(fēng)電機(jī)組因超溫報(bào)警而停機(jī)，以達(dá)到多發(fā)電的目的。如果主要部件的溫度繼續(xù)上升到報(bào)警值，風(fēng)電機(jī)組將保護(hù)停機(jī)，如果環(huán)境溫度繼續(xù)升高到超過40℃，風(fēng)電機(jī)組也將保護(hù)停機(jī)，從而保護(hù)風(fēng)電機(jī)組各主要部件不至于因過熱而造成損壞。由于環(huán)境溫度超過40℃的情況在我國(guó)南方地區(qū)比較少見，因此高溫機(jī)型能夠適應(yīng)我國(guó)南方地區(qū)的環(huán)境溫度要求。經(jīng)某風(fēng)電場(chǎng)的V80 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型與常溫機(jī)型的發(fā)電量的粗略對(duì)比顯示（僅以風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量作為統(tǒng)計(jì)依據(jù)，忽略風(fēng)電機(jī)組的位置、運(yùn)行和維護(hù)情況帶來的偏差），在夏季6、7、8 三個(gè)月中，在相同的條件下，每臺(tái)高溫型風(fēng)電機(jī)組可比標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型多發(fā)約23萬(wàn)kW•h 左右的電量，即一兩年就可收回購(gòu)買高溫選項(xiàng)的投資，提高風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　6 結(jié)束語(yǔ)
　　綜上所述，如果風(fēng)電場(chǎng)的夏季環(huán)境溫度超過30℃時(shí)間所占的比例較大，則采用維斯塔斯的高溫機(jī)型風(fēng)電機(jī)組是明智的選擇。緯度較高的地區(qū)如北歐國(guó)家和我國(guó)的北方地區(qū)，夏季短而涼爽，風(fēng)電機(jī)組在這種環(huán)境下運(yùn)行不存在散熱的問題。而在我國(guó)南方地區(qū)，夏季氣溫普遍較高，由于我國(guó)的風(fēng)資源的分布情況，南方風(fēng)場(chǎng)多位于空氣比較潮濕的沿海地帶，散熱條件較差。風(fēng)電機(jī)組常見故障多與散熱不良有著直接或間接的關(guān)系，因此建議各風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)廠家應(yīng)在設(shè)計(jì)、工藝上采取一些措施，如選用高效的冷卻方式、增加散熱面積、優(yōu)化氣流分布、將冷卻器安裝到機(jī)艙外部等，以提高整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的通風(fēng)散熱水平。在這方面，維斯塔斯對(duì)V80 新版本風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行了不少有益的改進(jìn)，提高了風(fēng)電機(jī)組的通風(fēng)散熱能力。
圖4 降負(fù)荷（功率）保護(hù)功能的邏輯控制關(guān)系
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