摘 要 近年来受台风影响，东南沿海地区发生多起风电机组损坏事故，因此风电行业需要高度重视沿海地区风电机组的防台风研究工作，本文主要是从业方运营维护方面，分析研究风电机组防台风运维策略、措施。
关键词 风力发电；防台风；策略
1 台风对风电机组运行的危害
台风对风电机组运行的危害极大，给风电企业带来了极大损失。以下为近年来受台风侵袭，东南沿海地区发生了多起风电机组损坏事故：
2003年“杜鹃”台风造成广东汕尾某风电场25台机组中13台受损，损坏率达52%；
2006年“桑美”台风对浙江苍南风电场造成了重创，全场26台机组中有5台倒塔，32支叶片严重损坏；
2008年“蔷薇”台风造成台湾2兆瓦风电机组全部倒塔；
2010年“鲇鱼”台风造成福建省六鳌风电场1台2兆瓦风电机组倒塔，1台风电机组叶片折断；
2014年 “威马逊”台风，造成广东徐闻某电场33台机组中18台被摧毁，其中13台塔筒折断倒伏在地，5台被机舱轮毂吹飞[1]。
2 台风引发的风电机组损坏事故原因浅析
风电机组受台风侵袭损坏倒塔原因是多方面的，有时还是多种因素共同作用的结果。据分析统计，事故原因主要有以下几方面：
（1） 遭到超强台风的侵袭，台风造成的瞬时风速、湍流强度和入流角超过受损风电机组的设计制造极限；
（2）风电机组防台风设计存在不足，风电机组实际未达设计强度， 未能经受强台风的实际考验；
（3）厂家防台风经验不足，风电机组防台控制策略选择不当；
（4）风电机组防台准备工作不足，在超强台风来临前，未能采取有效措施，防止桨叶吹开；
（5）风电机组维护不到位，未能及时发现风电机组塔筒、叶片高强度螺栓松动、疲劳损伤等[2]。
3 主业运营方风电机组防台风策略及措施
作为东南沿海地区主业运营方，要从以下几个方面机组防台风工作：
3.1 做好风电场建设前期工作
（1）做好风场建设前期气象信息收集工作，为风电机组选型设计提供充足数据支持，并做好风机微观选址工作。
（2）做好风电机组选型工作，须选择抗台风型风电机组，最好是选择曾经受超强台风考验的风电机组，或其厂家设计的改进新型风电机组，减少日后营运的不确定性，降低营运风险。
3.2 机组防台风控制策略选择
下面对其中几种防台风控制策略进行分析
（1）风电机组主动偏航，叶轮上风向正面迎风顺桨策略
该策略的是为了使机组始终处于最佳受力状态，但实际中，台风侵袭时，外部电网容易出现故障中断电源，以及风电机组故障明显增多，使得风电机组主动偏航迎风顺桨策略执行出现偏差、中断。现已有部分新建风电场安装了大功率备用柴油发电机，以便在台风来袭、电网掉电情况下，维持风机的偏航能力，通过维持风机基本的生存电源来降低风险。
（2）风电机组叶轮偏航至台风侵袭主风向，偏航刹车制动对风策略
该策略为了避免电网掉电、机组故障情况时，主动迎风顺桨策略失效，引发机組损坏事故，而选择偏航对准台风主风向后刹车，叶轮迎风顺桨，以避开机组承受台风的最大风力侵袭，但台风过程中在局部地方形成较大的湍流强度，短时间内风切变剧烈，这种湍流强度和风切变的变化没有十分明确的规律，机组仍受承较大台风的侵害。
（3）风电机组叶轮采用偏航至下风向对风策略。
该策略其中一个出发点是为了防止风台时风电机组叶片打伤机组塔筒，但在实际运行中发现，风电机组叶轮在下风向对风时，叶片后弦受湍流的影响下，极易出现桨叶吹开，使风电机组叶轮吸收风能，造成叶轮超速，进而发生叶轮飞车及机组倒塔事故。在上述风电机组事故案例中，某风电场进入台风模式执行下风向对风策略的风电机组均被摧毁，没在执行下风向对风策略的风电机组则全部安全保存。
小结：从实践发现，风电机组叶轮上风向主动对风及主风向对风的防台风控制策略较为稳妥，经受过超强台风的考验，建议谨用下风向对风策略。
3.3 风电机组防台风来侵袭的现场应对措施
（1）台风来临前，运行值班人员应对机组进行手动解缆，确保扭揽角度不大于180度，防止台风电机组偏航出现异常，发生电缆扭断事故。
（2）全场分钟平均风速接近切出风速时，运行值班人员应通过控制系统手动触发风电机组台风模式停机，确保所有风电机组进入台风模式，确认叶片已顺桨到位，主轴刹车压力释放到0bar。
注：台风时若机组主轴刹车，在湍流和风切变作用下叶轮受力转动，极有可能损伤、损坏增速齿轮箱。（某风电场增速齿轮箱内窥镜检查时，就发现其内有大量严重静止过载压痕。）
（3）如预测为超强台风登陆，并极大本风电场时，则维护检修人员应在台风登陆前24小时以上、风电场风速小于12m/s的情况下，到风电机组轮毂内将叶片进行机械锁定，防止超强台风将叶片吹开，使得叶轮吸能旋转，最后造成机组超速飞车事故。
（4）机组进入台风模式后，运行值班人员应重点监视风机桨叶角度、发电机转速、机舱角度、主轴刹车压力值、偏航系统压力值等参数，发现异常及时汇报值长。
（5）当5分钟平均风速大于风机切出风速时，应启动柴油发电机空载运行，以便电网突然断电后及时将站用电转至备用柴油机供电。
（6）对多年运行的机组及超强台风侵袭过后的机组，应对风电机组塔筒、桨叶高强度连接螺栓进行抽取送检，防止出现螺栓疲劳损伤，形成严重安全隐患。
4 结束语
台风对风电机组运行的危害极大，风电行业需要高度重视沿海地区风电机组的防台风研究工作，一方面要在风电机组防台设计研究方面下功夫，提高风电机组设计、制造水平，另一方面就是分析研究风电机组防台风运维策略、措施，总结风电机组运营维护经验，提高防台应对处理能力，防止发生机组损坏事故。
参考文献
[1] 邓纪伦.浅谈台风天气配网的应急处置[J].企业技术开发，2015，8（18）：136-138.
[2] 文锦霞. 变电站抗台风应急管理探寻[J].电子世界，2014， 6（18）：196.
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