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3.2 预先过热保护功能
采用预先过热保护功能与变桨系统无关，主要是针对风电机组各发热部件的温度问题。风电机组工作时齿轮箱、发电机、压器、变频器等部件的机械和电气损耗转化成为热量，使机舱内温度升高，对风电机组的正常运行造成影响。由于风电场多数位于风沙较大的北方地区和高盐雾的沿海地区，气候条件恶劣，风电机组的通风设计要考虑到沙尘和锈蚀等环境因素对机组寿命的影响，而发电机、齿轮箱、IGBT 等主要部件又处于相对封闭的狭小的机舱内，产生大量的热量不能顺利排出，因此散热不良困扰着风电机组制造商。在纬度较低的我国沿海地区，由于夏季气温高、空气潮湿大，导致散热不良，风电机组在持续的高负荷工况下，部件过热告警的故障比较常见。
V80 风电机组机舱内部设计比较紧凑，一般的风电机组厂家变压器安装在地面上，发电机定子的690V 电压引至塔底的美式或欧式箱变内，多系油浸式变压器，发电机转子励磁电流也是从塔底的变频器通过电缆引上到机舱。众所周知，功率P=UI，因此发电机在690V 侧的电流达上千安培（兆瓦级风电机组），需要通过多根并联电缆或母线槽引至底部的变压器，有色金属耗用多，功率损耗较大。而V80 风电机组变压器安装在机舱的内部，且采用了干式变压器。干式变压器体积小重量轻，克服了油浸变压器的一些缺点，防火、防爆、免维护且不需要经常巡视，从而大大提高了风电机组整体的可靠性。发电机发出的690V 电压由干式变压器变为35kV，只需一根高压电缆引下至塔筒底部，降低了电能传输损耗。尽管比其他风电机组的机舱内多了一台变压器，机舱的重量（kg/kW•m2）在同级别的风电机组中还是最轻的。当然，变压器安装在机舱内会增加一定的发热量，这可以通过其他措施来解决，因此这样的设计利多弊少。
为了减少部件温度告警故障的发生几率，维斯塔斯采用了一种叫做预先过热保护的功能，它是维斯塔斯高温机型在软件上采取的一种预防性措施，该保护功能是一个物理过程，是通过降负荷（功率）来实现的。当发电机定子绕组、齿轮油、齿轮箱轴承、IGBT 和变压器等主要部件的温度有一个或多个超过控制参数所定义的告警温度预设值—温差预设值时，风电机组将控制输出功率的大小，输出功率会按照与部件温度增加的相反比例减少，使主要部件因风电机组的输出功率减小而降低发热量，目的是尽量避免风电机组因为主要部件高温而停机，尽可能多发电。
图4 降负荷（功率）保护功能的逻辑控制关系
4 预先过热保护功能的参数与控制
维斯塔斯的风电机组控制程序是一种模块式的结构，在标准型的风电机组上可以通过参数的设置增加不同的选项功能，例如高温选项、高级电网功能等选项。在增加了相应的硬件之后，只需改变一些相关参数，而不需要改变程序，就可以增加相应的选项功能。
