2005年4月14日位于蘇格蘭的Cystal Rig Wind Farm風場刮起了一場特大風暴，通常這種情況下，為防止風機損毀，風場內(nèi)所有風機應該進入停機狀態(tài)。但是誰也沒有料到，有一臺風機卻依然保持運行狀態(tài)。結果由于超速運行，該風機的葉片發(fā)生了損毀。幸運的是，該事故未導致人員傷亡，但是該事件卻導致該風機廠商的競爭者對其風電技術的安全性提出質(zhì)疑，最終導致該公司無法繼續(xù)在當?shù)亻_發(fā)更多的風場。

由此可見，風力發(fā)電機組需一套安全控制系統(tǒng)，保證其在長期暴露于復雜多樣的天氣和環(huán)境因素條件下，能夠保證高效生產(chǎn)的同時，確保人員和設備的安全。風機受相關的國際標準和指令管制，如機械指令（2006/42/EC）和IEC61400。

何為風力發(fā)電機組中的安全系統(tǒng)？ 其實安全系統(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)接受到的風力發(fā)電機組信息和環(huán)境信息，調(diào)節(jié)風力發(fā)電機組，使其保持在正常運行范圍內(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)，在超過有關安全的限值后，或者如控制系統(tǒng)不能使機組保持在正常運行范圍內(nèi)，則安全系統(tǒng)動作，使機組保持在安全狀態(tài)。當控制系統(tǒng)和安全功能發(fā)生沖突之時，控制系統(tǒng)的功能應服從安全系統(tǒng)的要求?？傊踩到y(tǒng)的意義就在于，當機組出現(xiàn)異?；蚬收蠒r，確保其處于安全狀態(tài)。

何為安全系統(tǒng)中的安全功能？由于風力發(fā)電機組的內(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，風力發(fā)電機組不能保持在它的正常運行范圍內(nèi)，則應啟動安全系統(tǒng)，使風力發(fā)電機組維持在安全狀態(tài)。當出現(xiàn)如下情況時，安全系統(tǒng)應該被啟動：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、由于機艙偏航轉動造成電纜的過度扭曲、發(fā)動機過載或出現(xiàn)故障（功率、短路、溫度監(jiān)控）、在電網(wǎng)失電或負載丟失時的關機失效。

安全系統(tǒng)一般分為3個安全級別，即人員級別、偏航級別和機組級別。人員級別針對人員進行安全保護，當人員級別被觸發(fā)后，安全系統(tǒng)將觸發(fā)變槳系統(tǒng)進入順槳狀態(tài)，停止偏航系統(tǒng)運行，斷開電網(wǎng)和發(fā)電機側斷路器，觸發(fā)風機轉子剎車。當偏航級別被觸發(fā)后，安全系統(tǒng)將觸發(fā)變槳系統(tǒng)進入順槳狀態(tài)，停止偏航系統(tǒng)運行。當機組級別被觸發(fā)后，安全系統(tǒng)通常將觸發(fā)變槳系統(tǒng)進入順槳狀態(tài)，但偏航系統(tǒng)允許繼續(xù)運行。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，機組級別安全等級最低。

PNOZmulit2可編程控制系統(tǒng)可用于實施風機多重安全功能。包括監(jiān)控所有安全相關的風機參數(shù)，轉子和發(fā)電機軸超速監(jiān)控，風向的安全監(jiān)控、針對風向的機艙位置監(jiān)控、絞纜監(jiān)控和葉槳調(diào)整的安全監(jiān)控、變槳驅動和變槳角度的監(jiān)控、應急電源的監(jiān)控、設備保護的信號監(jiān)控，如油溫或發(fā)動機溫度的監(jiān)控、壓力、振動或電氣變量，以便保護設備。

通過PNOZmulit2可編程控制系統(tǒng)，可以滿足GL Wind 風力渦輪機認證的指導方針中給出的關于風電機組的保護功能對應的性能等級。

PAScal Safety Calculator 是一款確認功能安全的計算工具。通過它可以根據(jù)使用的風機組件計算風機安全系統(tǒng)的安全性能等級（Performance Level, PL）。運算的過程是基于安全標準EN ISO 13849-1。計算的結果與安全功能所要求的安全參數(shù)進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)品的安全相關的特點數(shù)據(jù)可進行調(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準化格式顯示。PAScal通過TüV SüD認證。

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