風(fēng)力發(fā)電機組需要持續監測的電力參數包括電網(wǎng)三相電壓、發(fā)電機輸出的三相電流、電網(wǎng)頻率、發(fā)電機功率因數等。這些參數無(wú)論風(fēng)力發(fā)電機組是處于并網(wǎng)狀態(tài)還是脫網(wǎng)狀態(tài)都被監測，用于判斷風(fēng)力發(fā)電機組的起動(dòng)條件、工作狀態(tài)及故障情況，還用于統計風(fēng)力發(fā)電機組的有功功率、無(wú)功功率和總發(fā)電量。此外，還根據電力參數，主要是發(fā)電機有功功率和功率因數來(lái)確定補償電容的投入與切出。

　　1．電壓測量

　　電壓測量主要檢測以下故障：

　�。�1）電網(wǎng)沖擊　　相電壓超過(guò)450V　0.2s.

　�。�2）過(guò)電壓　　　相電壓超過(guò)433V　50s.

　�。�3）低電壓　　　相電壓低于329V　50s.

　�。�4）電網(wǎng)電壓跌落　相電壓低于260V　0.1s.

　�。�5）相序故障。

　　對電壓故障要求反應較快。在主電路中設有過(guò)電壓保護，其動(dòng)作設定值可參考沖擊電壓整定保護值。發(fā)生電壓故障時(shí)風(fēng)力發(fā)電機組必須退出電網(wǎng)，一般采取正常停機，而后根據情況進(jìn)行處理。

　　電壓測量值經(jīng)平均值算法處理后可用于計算機組的功率和發(fā)電量的計算。

　　2．電流測量

　　關(guān)于電流的故障有：

　�。�1）電流跌落 　 0.1s內一相電流跌落80%.

　�。�2）三相不對稱(chēng) 　 三相中有一相電流與其他兩相相差過(guò)大，相電流相差25%，或在平均電流低于50A時(shí)，相電流相差50%.

　�。�3）晶閘管故障　軟起動(dòng)期間，某相電流大于額定電流或者觸發(fā)脈沖發(fā)出后電流連續0.1s為0.

　　對電流故障同樣要求反應迅速。通�？刂葡到y帶有兩個(gè)電流保護即電流短路保護和過(guò)電流保護。電流短路保護采用斷路器，動(dòng)作電流按照發(fā)電機內部相間短路電流整定，動(dòng)作時(shí)間。0～0.5s.過(guò)電流保護由軟件控制，動(dòng)作電流按照額定電流的2倍整定，動(dòng)作時(shí)間1～3s.電流測量值經(jīng)平均值算法處理后與電壓、功率因數合成為有功功率、無(wú)功功率及其他電力參數。

　　電流是風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)時(shí)需要持續監視的參量，如果切人電流小于允許極限，則晶閘管導通角不再增大，當電流開(kāi)始下降后，導通角逐漸打開(kāi)直至完全開(kāi)啟。并網(wǎng)期間，通過(guò)電流測量可檢測發(fā)電機或晶閘管的短路及三相電流不平衡信號。如果三相電流不平衡超出允許范圍，控制系統將發(fā)出故障停機指令，風(fēng)力發(fā)電機組退出電網(wǎng)。

　　3．頻率

　　電網(wǎng)頻率被持續測量。測量值經(jīng)平均值算法處理與電網(wǎng)上、下限頻率進(jìn)行比較，超出時(shí)風(fēng)力發(fā)電機組退出電網(wǎng)。

　　電網(wǎng)頻率直接影響發(fā)電機的同步轉速，進(jìn)而影響發(fā)電機的瞬時(shí)出力。

　　4．功率因數

　　功率因數通過(guò)分別測量電壓相角和電流相角獲得，經(jīng)過(guò)移相補償算法和平均值算法處理后，用于統計發(fā)電機有功功率和無(wú)功功率。

　　由于無(wú)功功率導致電網(wǎng)的電流增加，線(xiàn)損增大，且占用系統容量。因而送人電網(wǎng)的功率，感性無(wú)功分量越少越好，一般要求功率因數保持在0.95以上。為此，風(fēng)力發(fā)電機組使用了電容器補償無(wú)功功率�？紤]到風(fēng)力發(fā)電機組的輸出功率常在大范圍內變化，補償電容器一般按不同容量分成若干組，根據發(fā)電機輸出功率的大小來(lái)投入與切出。

　　這種方式投入補償電容時(shí)，可能造成過(guò)補償。此時(shí)會(huì )向電網(wǎng)輸入容性無(wú)功。

　　電容補償并未改變發(fā)電機運行狀況。補償后，發(fā)電機接觸器上電流應大于主接觸器電流。

　�。ǘ�）風(fēng)力參數監測

　　1．風(fēng)速

　　風(fēng)速通過(guò)機艙外的數字式風(fēng)速儀測得。計算機每秒采集一次來(lái)自于風(fēng)速儀的風(fēng)速數據；每10min計算一次平均值，用于判別起動(dòng)風(fēng)速（風(fēng)速v>3m/s時(shí)，起動(dòng)小發(fā)電機，v>8m/s起動(dòng)大發(fā)電機）和停機風(fēng)速（v>25m/s）。安裝在機艙頂上的風(fēng)速儀處于風(fēng)輪的下風(fēng)向，本身并不精確，一般不用來(lái)產(chǎn)生功率曲線(xiàn)。

　　2．風(fēng)向

　　風(fēng)向標安裝在機艙頂部?jì)蓚�，主要測量風(fēng)向與機艙中心線(xiàn)的偏差角。一般采用兩個(gè)風(fēng)向標，以便互相校驗，排除可能產(chǎn)生的誤信號�？刂破鞲鶕�風(fēng)向信號，起動(dòng)偏航系統。當兩個(gè)風(fēng)向標不一致時(shí)，偏航會(huì )自動(dòng)中斷。當風(fēng)速低于3m/s時(shí)，偏航系統不會(huì )起動(dòng)。