2005年4月14日位于蘇格蘭的Cystal Rig Wind Farm風(fēng)場刮起了一場特大風(fēng)暴，通常這種情況下，為防止風(fēng)機(jī)損毀，風(fēng)場內(nèi)所有風(fēng)機(jī)應(yīng)該進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。但是誰也沒有料到，有一臺風(fēng)機(jī)卻依然保持運(yùn)行狀態(tài)。結(jié)果由于超速運(yùn)行，該風(fēng)機(jī)的葉片發(fā)生了損毀。幸運(yùn)的是，該事故未導(dǎo)致人員傷亡，但是該事件卻導(dǎo)致該風(fēng)機(jī)廠商的競爭者對其風(fēng)電技術(shù)的安全性提出質(zhì)疑，最終導(dǎo)致該公司無法繼續(xù)在當(dāng)?shù)亻_發(fā)更多的風(fēng)場。

由此可見，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需一套安全控制系統(tǒng)，保證其在長期暴露于復(fù)雜多樣的天氣和環(huán)境因素條件下，能夠保證高效生產(chǎn)的同時，確保人員和設(shè)備的安全。風(fēng)機(jī)受相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)和指令管制，如機(jī)械指令（2006/42/EC）和IEC61400。

何為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的安全系統(tǒng)？ 其實(shí)安全系統(tǒng)和控制系統(tǒng)屬于兩個不同的概念?？刂葡到y(tǒng)是指根據(jù)接受到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組信息和環(huán)境信息，調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，使其保持在正常運(yùn)行范圍內(nèi)的系統(tǒng)。而安全系統(tǒng)是指在邏輯上優(yōu)先于控制系統(tǒng)的一種系統(tǒng)，在超過有關(guān)安全的限值后，或者如控制系統(tǒng)不能使機(jī)組保持在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，則安全系統(tǒng)動作，使機(jī)組保持在安全狀態(tài)。當(dāng)控制系統(tǒng)和安全功能發(fā)生沖突之時，控制系統(tǒng)的功能應(yīng)服從安全系統(tǒng)的要求。總之安全系統(tǒng)的意義就在于，當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)異常或故障時，確保其處于安全狀態(tài)。

何為安全系統(tǒng)中的安全功能？由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部或外部發(fā)生故障，或監(jiān)控的參數(shù)超過極限值而出現(xiàn)危險情況，或控制系統(tǒng)失效，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能保持在它的正常運(yùn)行范圍內(nèi)，則應(yīng)啟動安全系統(tǒng)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組維持在安全狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)如下情況時，安全系統(tǒng)應(yīng)該被啟動：控制系統(tǒng)功能失效、緊急停止按鈕被觸發(fā)、超速、過度振動、由于機(jī)艙偏航轉(zhuǎn)動造成電纜的過度扭曲、發(fā)動機(jī)過載或出現(xiàn)故障（功率、短路、溫度監(jiān)控）、在電網(wǎng)失電或負(fù)載丟失時的關(guān)機(jī)失效。

安全系統(tǒng)一般分為3個安全級別，即人員級別、偏航級別和機(jī)組級別。人員級別針對人員進(jìn)行安全保護(hù)，當(dāng)人員級別被觸發(fā)后，安全系統(tǒng)將觸發(fā)變槳系統(tǒng)進(jìn)入順槳狀態(tài)，停止偏航系統(tǒng)運(yùn)行，斷開電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)側(cè)斷路器，觸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子剎車。當(dāng)偏航級別被觸發(fā)后，安全系統(tǒng)將觸發(fā)變槳系統(tǒng)進(jìn)入順槳狀態(tài)，停止偏航系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組級別被觸發(fā)后，安全系統(tǒng)通常將觸發(fā)變槳系統(tǒng)進(jìn)入順槳狀態(tài)，但偏航系統(tǒng)允許繼續(xù)運(yùn)行。綜上所述，人員級別的安全等級最高，偏航級別安全等級次之，機(jī)組級別安全等級最低。

PNOZmulit2可編程控制系統(tǒng)可用于實(shí)施風(fēng)機(jī)多重安全功能。包括監(jiān)控所有安全相關(guān)的風(fēng)機(jī)參數(shù)，轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)軸超速監(jiān)控，風(fēng)向的安全監(jiān)控、針對風(fēng)向的機(jī)艙位置監(jiān)控、絞纜監(jiān)控和葉槳調(diào)整的安全監(jiān)控、變槳驅(qū)動和變槳角度的監(jiān)控、應(yīng)急電源的監(jiān)控、設(shè)備保護(hù)的信號監(jiān)控，如油溫或發(fā)動機(jī)溫度的監(jiān)控、壓力、振動或電氣變量，以便保護(hù)設(shè)備。

通過PNOZmulit2可編程控制系統(tǒng)，可以滿足GL Wind 風(fēng)力渦輪機(jī)認(rèn)證的指導(dǎo)方針中給出的關(guān)于風(fēng)電機(jī)組的保護(hù)功能對應(yīng)的性能等級。

PAScal Safety Calculator 是一款確認(rèn)功能安全的計算工具。通過它可以根據(jù)使用的風(fēng)機(jī)組件計算風(fēng)機(jī)安全系統(tǒng)的安全性能等級（Performance Level, PL）。運(yùn)算的過程是基于安全標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 13849-1。計算的結(jié)果與安全功能所要求的安全參數(shù)進(jìn)行比較并以圖形的方式顯示。在PAScal數(shù)據(jù)庫中不但有所有皮爾磁產(chǎn)品的安全相關(guān)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)可進(jìn)行調(diào)用，同時PAScal支持VDMA-66413與SISTEMA程序庫格式。這能確保來自不同制造商的資料會以標(biāo)準(zhǔn)化格式顯示。PAScal通過TüV SüD認(rèn)證。

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