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摘要：随着国家经济发展越来越好，各行業的得到了很大的提高和进步，各领域对能源需求量越来越大，开发利用新能源势在必行。作为一种可再生能源，风能在国内有着广泛的分布范围，开发和利用难度不大。除此之外，利用风能进行发电不会对环境造成污染，其成本也比较稳定可控，应用前景十分广阔。目前国内针对风力发电已经进行了一定研究，风力发电的研究范围包括制造发电机、控制风机等。要想确保风力发电效果达到最佳，必须深入研究风力发电控制技术，包括控制风轮、变压器、发电机和风力发电系统无功补偿等。文章主要探讨PLC 风力发电控制系统过程，设计方案
关键词：PLC；风力发电；控制系统设计
社会经济的不断发展导致人们对能源的需求大幅度上升，但这种扩大的需求量加速了传统能源的损耗，各个国家开始重视能源的可持续发展问题。在这基础上，新能源的出现与利用逐渐成为经济发展的重点，其中风能以其易开采、成本低的特点成为最受人们喜爱的一种能源。同时，风力发电系统仍存在着一些问题，但通过PLC编程的控制系统可以有效的解决这些问题，提高其工作效率。
1风力发电及其控制技术新进展的研究分析
1.1风力发电系统控制的必要性
自然风会在速度大小以及方向上产生随机变化，因此，有效控制发电系统具有重要意义，包括控制机组的切入与切出电网、限制输出功率、检测风轮在运行过程中的故障并加以保护等。从定桨距恒速运行技术到变桨距变速运行技术，风力发电系统的控制技术在近年来得到了很大发展，已经达到基本供电目标。就风力发电机组而言，其重要技术之一就是调节机组功率，其调节方法主要有三种，即主动失速调节、定桨距失速调节以及变桨距调节等。目前，风力发电机组已经实现了变桨距变速运行，利用风速、风向变化，风力发电控制系统不仅可对机组实现并网、脱网和调向控制，还能利用变距系统有效控制机组的功率及转速，实现风力发电机组运行安全、速度的有效提升，大大促进了电力行业发展。
1.2国内风力发电现状
从技术层面上看，国内风力发电企业主要采取“三步走”战略，即引进技术、消化吸收、自主创新。目前我国5WM容量等级的风电设备逐步退出市场，取而代之的是兆瓦级风电机组，这也就意味着我国具备自主研发兆瓦级风机的技术能力。除此之外，风电设备制造业在近年来也有了蓬勃发展，国产机组占据着越来越高的国内市场份额。就风电行业而言，国产风电装备已经可以有效满足我国风电发展要求，例如，风电机组整机、关键性零部件等，但是一部分技术要求高的部件还要进口，如主轴轴承、变流器等。因此，加强风电装备制造技术创新、提高自主研发能力非常必要且重要。作为风力发电技术的重要组成和关键部分，风电控制技术更是成为了当前研究的重难点。
2 PLC的控制过程
PLC风力发电控制系统是由一系列的模块共同组成的，各个模块各尽其职、共同作用以达到发电的目的。在这些模块中PLC在风力发电系统中占据着最重要的地位，它不仅可以接收、传递信号，还可以在这个过程中对信息进行精细处理。变频器在这一系统中也起着关键的作用，它既可以改变电源的频率，还可以推动电机工作。系统中的风向传感器通过通风管道实时采集风向信息，并将其收集到的信息转变成模拟量运送给PLC控制器，PLC系统会根据得到的信息反馈对运行状况进行调整。风力发电机通过电源频率的不断改变进而控制速度的变化，从而使整个系统达到发电的最终目的。偏航解缆是这种设计中的主要控制之一，它包括对风偏航、自动解缆等操纵，风速仪与风向标也都有备用的传感器，这使得在采集数据时，如果出现传感器发生故障的问题，可以启用备用的传感器，以保障风力发电机的正常运行。齿轮箱在系统运作过程中起着传输的作用，风能向电能的转化必须在保证齿轮箱可以正常工作的基础上才能成功完成。因此这一设计对齿轮箱有着较高的要求，其中包括了对温度的控制、油量的控制以及空冷风扇、齿轮箱加热器等设备的控制。只有加强对这些设备的控制，保证齿轮箱达到工作的条件，才能促进整个系统的平稳运行。同时，在系统出现问题时，一定要及时停机对其进行维修，保证风力发电工作能够安全高效的进行。
3 PLC风力发电控制系统的设计方案
PLC是可编程逻辑控制器，在PLC风力发电控制系统中，它是整个系统的核心要素，占有非常重要的位置。该控制系统的功能多种多样，最主要的一种就是对自然风向的及时监测，并通过其反馈回来的信息对叶片的位置及其速度进行调整。基于PLC的风力发电控制系统的设计方案要在理解风力发电原理的基础上，对其进行硬件与软件的设计。硬件设计上，首先要区分PLC控制系统所需要的具体的芯片型号，还要严格抉择PLC的各个控制板块，使其达到相应的协议要求与接口要求。在软件设计中，要注意对整个系统的板块划分，使每一个板块都可以发挥出最大的作用。人机界面的主要功用是输入命令，通过命令的要求完成不同的工作，同时可以对参数进行变更。显示系统可以将系统运行状态的参数与问题实时呈现出来，方便人员了解情况并及时对系统进行维护。数据采集模板通过对传感器等检测装置的利用来采集数据信息并将其传递到PLC控制核心中。偏航控制需要四台偏航电机共同协作，依靠风向的变化进行偏航解缆等工作。齿轮箱控制是对齿轮箱的油泵、温度等方面进行调节，使其可以正常工作。液压系统一般是为高速轴刹车以及偏航刹车提供其所需的压力。温度控制的是对整个系统中的各个部分的温度进行调节，使其达到工作所需的温度，不会过高也不会过低，以保障发电机的安全平稳运行。
4结语
综上所述，社会经济的发展带动了电力行业的发展。作为国家重要的基础性行业，电力行业不仅直接关系到人们的生产生活，而且对国民经济发展有重要影响。近年来，国家加大了对风力发电的资金和技术投入，风力发电取得了显著成就。由于风电具有环保清洁、易获取、成本低等特点，其应用前景十分广阔。随着科学技术的进步，风机控制逐渐向着智能化、自动化方向发展，加强风力发电技术研究、开发与应用，能够大大提高风力发电系统工作效率和工作质量，进而实现风能利用率的增加，推动电力行业可持续发展。
参考文献：
[1]赵若焱.风力发电及其控制技术新进展探究[J].内燃机与配件，2018（13）：236.
[2]冀飞莺，郭政建.风力发电及其技术发展研究[J].企业技术开发，2017（2）：15.
[3]程启明，程尹曼，王映斐，等.风力发电系统技术的发展综述[J].自动化仪表，2018（1）：1.
[4]陈璇.基于PLC风力发电控制系统的设计技术研究[J].科技资讯，2017，15（28）：51+53.
[5]孙蓉，李冰，苏丽，吕淑平，于鑫.基于PLC的风力发电控制系统设计[J].实验技术与管理，2017，32（04）：86-91.
（作者单位：北京天润新能投资有限公司）
关键词：PLC；风力发电；控制系统设计
社会经济的不断发展导致人们对能源的需求大幅度上升，但这种扩大的需求量加速了传统能源的损耗，各个国家开始重视能源的可持续发展问题。在这基础上，新能源的出现与利用逐渐成为经济发展的重点，其中风能以其易开采、成本低的特点成为最受人们喜爱的一种能源。同时，风力发电系统仍存在着一些问题，但通过PLC编程的控制系统可以有效的解决这些问题，提高其工作效率。
1风力发电及其控制技术新进展的研究分析
1.1风力发电系统控制的必要性
自然风会在速度大小以及方向上产生随机变化，因此，有效控制发电系统具有重要意义，包括控制机组的切入与切出电网、限制输出功率、检测风轮在运行过程中的故障并加以保护等。从定桨距恒速运行技术到变桨距变速运行技术，风力发电系统的控制技术在近年来得到了很大发展，已经达到基本供电目标。就风力发电机组而言，其重要技术之一就是调节机组功率，其调节方法主要有三种，即主动失速调节、定桨距失速调节以及变桨距调节等。目前，风力发电机组已经实现了变桨距变速运行，利用风速、风向变化，风力发电控制系统不仅可对机组实现并网、脱网和调向控制，还能利用变距系统有效控制机组的功率及转速，实现风力发电机组运行安全、速度的有效提升，大大促进了电力行业发展。
1.2国内风力发电现状
从技术层面上看，国内风力发电企业主要采取“三步走”战略，即引进技术、消化吸收、自主创新。目前我国5WM容量等级的风电设备逐步退出市场，取而代之的是兆瓦级风电机组，这也就意味着我国具备自主研发兆瓦级风机的技术能力。除此之外，风电设备制造业在近年来也有了蓬勃发展，国产机组占据着越来越高的国内市场份额。就风电行业而言，国产风电装备已经可以有效满足我国风电发展要求，例如，风电机组整机、关键性零部件等，但是一部分技术要求高的部件还要进口，如主轴轴承、变流器等。因此，加强风电装备制造技术创新、提高自主研发能力非常必要且重要。作为风力发电技术的重要组成和关键部分，风电控制技术更是成为了当前研究的重难点。
2 PLC的控制过程
PLC风力发电控制系统是由一系列的模块共同组成的，各个模块各尽其职、共同作用以达到发电的目的。在这些模块中PLC在风力发电系统中占据着最重要的地位，它不仅可以接收、传递信号，还可以在这个过程中对信息进行精细处理。变频器在这一系统中也起着关键的作用，它既可以改变电源的频率，还可以推动电机工作。系统中的风向传感器通过通风管道实时采集风向信息，并将其收集到的信息转变成模拟量运送给PLC控制器，PLC系统会根据得到的信息反馈对运行状况进行调整。风力发电机通过电源频率的不断改变进而控制速度的变化，从而使整个系统达到发电的最终目的。偏航解缆是这种设计中的主要控制之一，它包括对风偏航、自动解缆等操纵，风速仪与风向标也都有备用的传感器，这使得在采集数据时，如果出现传感器发生故障的问题，可以启用备用的传感器，以保障风力发电机的正常运行。齿轮箱在系统运作过程中起着传输的作用，风能向电能的转化必须在保证齿轮箱可以正常工作的基础上才能成功完成。因此这一设计对齿轮箱有着较高的要求，其中包括了对温度的控制、油量的控制以及空冷风扇、齿轮箱加热器等设备的控制。只有加强对这些设备的控制，保证齿轮箱达到工作的条件，才能促进整个系统的平稳运行。同时，在系统出现问题时，一定要及时停机对其进行维修，保证风力发电工作能够安全高效的进行。
3 PLC风力发电控制系统的设计方案
PLC是可编程逻辑控制器，在PLC风力发电控制系统中，它是整个系统的核心要素，占有非常重要的位置。该控制系统的功能多种多样，最主要的一种就是对自然风向的及时监测，并通过其反馈回来的信息对叶片的位置及其速度进行调整。基于PLC的风力发电控制系统的设计方案要在理解风力发电原理的基础上，对其进行硬件与软件的设计。硬件设计上，首先要区分PLC控制系统所需要的具体的芯片型号，还要严格抉择PLC的各个控制板块，使其达到相应的协议要求与接口要求。在软件设计中，要注意对整个系统的板块划分，使每一个板块都可以发挥出最大的作用。人机界面的主要功用是输入命令，通过命令的要求完成不同的工作，同时可以对参数进行变更。显示系统可以将系统运行状态的参数与问题实时呈现出来，方便人员了解情况并及时对系统进行维护。数据采集模板通过对传感器等检测装置的利用来采集数据信息并将其传递到PLC控制核心中。偏航控制需要四台偏航电机共同协作，依靠风向的变化进行偏航解缆等工作。齿轮箱控制是对齿轮箱的油泵、温度等方面进行调节，使其可以正常工作。液压系统一般是为高速轴刹车以及偏航刹车提供其所需的压力。温度控制的是对整个系统中的各个部分的温度进行调节，使其达到工作所需的温度，不会过高也不会过低，以保障发电机的安全平稳运行。
4结语
综上所述，社会经济的发展带动了电力行业的发展。作为国家重要的基础性行业，电力行业不仅直接关系到人们的生产生活，而且对国民经济发展有重要影响。近年来，国家加大了对风力发电的资金和技术投入，风力发电取得了显著成就。由于风电具有环保清洁、易获取、成本低等特点，其应用前景十分广阔。随着科学技术的进步，风机控制逐渐向着智能化、自动化方向发展，加强风力发电技术研究、开发与应用，能够大大提高风力发电系统工作效率和工作质量，进而实现风能利用率的增加，推动电力行业可持续发展。
参考文献：
[1]赵若焱.风力发电及其控制技术新进展探究[J].内燃机与配件，2018（13）：236.
[2]冀飞莺，郭政建.风力发电及其技术发展研究[J].企业技术开发，2017（2）：15.
[3]程启明，程尹曼，王映斐，等.风力发电系统技术的发展综述[J].自动化仪表，2018（1）：1.
[4]陈璇.基于PLC风力发电控制系统的设计技术研究[J].科技资讯，2017，15（28）：51+53.
[5]孙蓉，李冰，苏丽，吕淑平，于鑫.基于PLC的风力发电控制系统设计[J].实验技术与管理，2017，32（04）：86-91.
（作者单位：北京天润新能投资有限公司）