摘要：在落实“碳达峰、碳中和”目标的大背景下，风电的开发利用必然会更加受到重视。本文主要对风力发电机组技术改造项目的风险识别与对策进行分析。 关键词：风力发电；机组；风险
引言
近些年，随着新能源风力发电快速发展及大规模的应用，风电行业正从抢装迈向平价时期。在新增装机容量不断攀升的同时，风电机组的重大安全事故时有发生，引起行业乃至全社会的广泛关注，风电机组的安全及功能方面各种问题也层出不穷。安全及功能试验作为型式认证的必要环节，为风力发电机组的安全、可靠运行提供了可靠的保障。因此为实现风力发电行业长久、健康的发展，对新投入并网运行风力发电机组实施安全及功能试验就显得非常重要。
1风力发电机组技术改造项目风险分类
（1）自然风险风力发电机组需要露天安装，所以在项目的技术改造经常会受到雨水、凝冻、酷暑等恶劣天气的影响，中途停工现象较为普遍。由于雨雪、霜冻等原因导致的交通安全事故，项目窝工，延期完工，不能及时验收和投入使用。炎热的气候条件下，施工人员发生中暑、高空坠落等危险。泥石流造成的人员伤亡、工程窝工、延期完工、增加成本等。地震造成人员伤亡、设备损坏、无法及时完工验收和投入使用的风险。（2）信用风险风电机组技术改造工程合同是双务合同，如果因一方的原因而使另一方无法履行合同。例如，业主没有足够的资金，无法按照合同规定的时间来支付合同款，或者是承包商没有按照合同规定的时间完成工程。设备厂家、材料厂家未能按期到货，影响项目实施的风险。施工企业没有按计划推进项目，施工质量达不到要求，安全事故等，都会对项目的顺利进行造成一定的影响。
2风力发电机组技术改造项目的风险识别与对策
2.1减轻策略
减轻策略的目的在于减少危险的个别或共同的概率，这是当前大部分工程项目所采用的一种方法，通常采用多种方法减少风险的发生的概率或损害程度。（4）接受策略方法有两类，
一是否定的，二是正面的。采用这种战略的风险包括政策上的风险，以及在项目中途停止的风险。承担上述两种风险，并不等于放弃该计划。这种风险对项目实施的影响，说明实施这一项目的紧迫性并不强烈，只有在资金充裕、项目实施的紧迫性较高时才会实施。
2.2实施恒无功功率控制策略
当风力发电机上网点电压降低/升高时，对电网提供无功功率支撑，发出/吸收无功电流，帮助风力发电机电压恢复；所述恒无功功率控制策略的具体步骤是，首先判断风力发电机组实际发出的无功量Qx，然后根据中控室的无功给定指令值Q，求出风力发电机组需补偿的无功量△Q，即△Q＝Q-Qx；根据当前电压值求出需提供支撑的无功电流值IQ，控制无功电流流入/流出风机，从而实现了恒无功控制策略。
2.3实施高电压状态、低电压状态短时运行策略
使双馈风力发电机组具备高电压穿越的能力；在以上措施的基础上，再增加如下技术措施：（1）当电网电压出现过低时，动态调节风力发电机的定子和网侧变频器GSC的无功功率，结合高阻抗电压的变压器，能将风机出口电压最大上调20%Un，让双馈风力发电机
组在较低电压状态下短时运行；（2）当电网电压出现异常增高时，动态调节风力发电机的定子和网侧变频器GSC的无功功率，结合高阻抗电压的变压器，能将风机出口电压最大下调20%Un，让双馈风力发电机组在较高电压状态下短时运行；所述Un为风力发电机组额定电压。
大型风力发电机组在基于后果逆向扩散法分析风电场安全影响因素的基础上，依据评价指标选取的目的性、层次性、系统性、可操作性等原则，构建风电场安全综合评价体系。该指标体系包括目标层、准则层、基础指标层等3个层次。目标层以风电场运维期安全综合评价值为目标，反映风电场安全状况的整体水平；准则层包括人为因素、设备因素、环境因素和管理因素四类，是影响风电场运维期安全的主要因素；基础指标层是由造成风电场事故形式多样性的各个具体的影响因素构成，涵盖了影响风电场安全的20项基础指标，其中人员数量、风机数量、气象状况、培训次数、应急预案、应急演练为定量指标，其他基础指标为定性指标。建立的风电场运维期指标体系具有三个特点：一、基础指标由定性、定量指标相结合，保证了评价指标的主客观性，使得评价体系更加具有说服力；二、充分考虑了风电场
事故形式的多样性，能准确体现风电场事故机理；三、将风电场的运行管理状况、基础资料的完备性等作为评价指标，突出非工程因素在风电场安全评价中的影响和作用，确保了评价体系的系统性、完整性和层次性。
2.5将健康状态评价与机组控制相结合的研究
当前基于机组健康状态评价的研究主要包括：依据评价结果进行风电场功率分配；依据评价结果进行机组使用寿命预测；依据评价结果在发生故障前进行报警等。然而，机组的健康状态一定程度上与其控制策略相关，控制策略不当会引起机组运行状态的恶化。例如，频繁的变桨会加剧执行机构的疲劳；在机组进行最大风能跟踪控制时，由于转速的不断调整，有可能引起风力机与发电机转矩的不平衡，进而引起传动链的振动，影响其健康状态；频繁地切换控制策略或是在控制策略切换时的不平滑等也会引起载荷的波动，进而影响机组健康状态。如何依据机组的健康状态实时调整控制策略，进而改善其健康状态，即所谓的健康意识控制是值得研究的内容。同时，如何在机组健康状态逐步变差但未达到“故障”状态时进行避错控制，在机组评价结果已然是“故障”状态时如何进行容错控制，使其能达到等同于健康时的效果也是值得研究的内容。
2.6安全系统的实现与应用
在安全系统电路设计完成之后，配合安全控制器就可以构成大型风力发电机组的安全系统。在大型风力发电机组中，常用的安全控制器有3种：一是安全继电器，二是集成安全控制器，三是具有可编程功能的安全继电器。下面以具有可编程功能的安全继电器为例，介绍一种可应用于大型风力发电机组的独立安全系统。独立安全系统是使用具有可编程功能的安全继电器构建的安全系统，其特点如下：1）通用性好，可编程安全继电器的品牌可以灵活选用。2）功能独立，不参加主控系统中PLC控制器的组态。3）支持逻辑编程，可以实现较为复杂的安全逻辑。独立安全系统在硬件结构上由安全CPU、安全数字量输入模块、安全数字量输出模块和安全系统电路构成。独立安全系统采用了通用化的与主控系统PLC不紧密相关的总线通讯协议，如PROFIBUSDP或CANOPEN。同时安全CPU、安全数字量输入模块、安全数字量输出模块不参与主控系统PLC模块的组态。
结语
综上所述，风力发电机组安全及功能试验，需从设计之初就进行全面考虑，包括风电机组的安全试验、功能试验要求。作为风电机组型式认证不可或缺的重要一环，安全及功能试
验初衷虽是为验证试验风电机组的控制功能和保护功能是否符合其设计，但对整机厂商和业主而言，其最关心的问题是在保障机组安全运行的前提下，尽可能地保证机组的发电能力，该试验不仅证实机组可以按照设计要求安全运行，同时也对其发电能力进行了验证，这对整个风电行业的健康发展具有重要意义。
参考文献
[1] 胡永强,冯奎民.330kW风力发电机组控制系统技术改造[J].内蒙古电力技术,2012,30(03):54-56.
[2] 李玲闻樱. 海上光伏发电项目投资风险分析及评估模型构建[D].北京：华北电力大学(北京),2019.
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