通常風(fēng)電機組的功率與風(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)電機組可以通過以下三個途徑來降低輸出功率：一是由人工干預(yù)，因為某種需要比如電網(wǎng)限制負荷、降低風(fēng)電機組噪聲等情況需要降低風(fēng)電機組輸出功率；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)頻率波動時調(diào)節(jié)輸出功率。
　　由于本文第一、第三兩種降負荷（功率）的途徑與本文所討論的預(yù)先過熱保護無關(guān)，因此在這里我們主要討論由主要部件高溫觸發(fā)引起的降負荷（功率），即預(yù)先過熱保護功能。影響預(yù)先過熱保護功能的參數(shù)有六個：（1）某部件預(yù)先過熱保護功能啟動與否；（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。啟動降負荷（功率）保護功能需要三個條件，邏輯控制關(guān)系的實現(xiàn)為圖4 所示的樹形結(jié)構(gòu)：一是必須在參數(shù)中開啟了降負荷（功率）保護功能；二是當(dāng)時的環(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，如果此時風(fēng)電機組“降負荷（功率）保護功能”參數(shù)設(shè)置開啟，則風(fēng)電機組的輸出功率將根據(jù)“風(fēng)電機組降功率百分比”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)電機組降功率原理

　　上述參數(shù)出廠設(shè)定為默認值，但是可以根據(jù)不同的地區(qū)、不同的風(fēng)況以及不同的運行維護條件對這些參數(shù)的值進行修改，以期達到最佳的效果。
　　高溫機型的“環(huán)境溫度告警預(yù)設(shè)值”由標準機型的30℃變?yōu)?0℃，而高溫機型的“返回溫度”也比由標準機型的返回溫度相應(yīng)提高，因此如果環(huán)境溫度上升到超過40℃時，風(fēng)電機組將保護停機，等到環(huán)境溫度降低到一個預(yù)設(shè)值以下時將重新啟動。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超過了“環(huán)境溫度告警預(yù)設(shè)值”，風(fēng)電機組也將保護停機，以保障風(fēng)電機組的安全。
　　5 高溫機型分析
　　維斯塔斯的高溫機型在標準機型增加了液壓油冷卻器，并通過參數(shù)設(shè)置增加了降負荷（功率）保護功能，一是對液壓油冷卻，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)電機組的輸出功率防止因主要部件高溫而停機。
　　當(dāng)夏季環(huán)境溫度超過30℃時，標準機型將保護停機，而高溫機型能夠繼續(xù)運行到環(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)電機組接近滿負荷且持續(xù)時間較長的情況下，由于環(huán)境溫度高風(fēng)電機組負荷大，可能會導(dǎo)致某些主要部件的溫度逐漸升高，當(dāng)某個部件溫度超過預(yù)先設(shè)定的降功率開始溫度時，風(fēng)電機組將按圖5 所示的曲線進入降功率運行狀態(tài)，其主要目的是盡可能的延緩主要部件溫度的上升時間，盡量不使風(fēng)電機組因超溫報警而停機，以達到多發(fā)電的目的。如果主要部件的溫度繼續(xù)上升到報警值，風(fēng)電機組將保護停機，如果環(huán)境溫度繼續(xù)升高到超過40℃，風(fēng)電機組也將保護停機，從而保護風(fēng)電機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℃的情況在我國南方地區(qū)比較少見，因此高溫機型能夠適應(yīng)我國南方地區(qū)的環(huán)境溫度要求。經(jīng)某風(fēng)電場的V80 標準機型與常溫機型的發(fā)電量的粗略對比顯示（僅以風(fēng)電機組的發(fā)電量作為統(tǒng)計依據(jù)，忽略風(fēng)電機組的位置、運行和維護情況帶來的偏差），在夏季6、7、8 三個月中，在相同的條件下，每臺高溫型風(fēng)電機組可比標準機型多發(fā)約23萬kW•h 左右的電量，即一兩年就可收回購買高溫選項的投資，提高風(fēng)電場的經(jīng)濟效益。
　　6 結(jié)束語
　　綜上所述，如果風(fēng)電場的夏季環(huán)境溫度超過30℃時間所占的比例較大，則采用維斯塔斯的高溫機型風(fēng)電機組是明智的選擇。緯度較高的地區(qū)如北歐國家和我國的北方地區(qū)，夏季短而涼爽，風(fēng)電機組在這種環(huán)境下運行不存在散熱的問題。而在我國南方地區(qū)，夏季氣溫普遍較高，由于我國的風(fēng)資源的分布情況，南方風(fēng)場多位于空氣比較潮濕的沿海地帶，散熱條件較差。風(fēng)電機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)電機組生產(chǎn)廠家應(yīng)在設(shè)計、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、將冷卻器安裝到機艙外部等，以提高整個風(fēng)電機組的通風(fēng)散熱水平。在這方面，維斯塔斯對V80 新版本風(fēng)電機組進行了不少有益的改進，提高了風(fēng)電機組的通風(fēng)散熱能力。
圖4 降負荷（功率）保護功能的邏輯控制關(guān)系
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