2.4 并网风力发电机组的设备

2.4.1 风力发电机组设备

1．风力发电机组结构

（1）水平轴风力发电机。关于各种型式的风力发电机组前面已做了详细的论述，这里根据风电场建设项目中对设备选型的要求，重点论述不同结构风电机组的选型原则，以便读者在风电场建设中选择机组时参考。

1）结构特点。水平轴风力发电机是目前国内外广泛采用的一种结构型式。主要的优点是风轮可以架设到离地面较高的地方，从而减少了由于地面扰动对风轮动态特性的影响。它的主要机械部件都在机舱中，如主轴、齿轮箱、发电机、液压系统及调向装置等。

水平轴风力发电机的优点是：

a．由于风轮架设在离地面较高的地方，随着高度的增加发电量增高。

b．叶片角度可以调节功率调节直到顺桨（即变桨距）或采用失速调节。

c．风轮叶片的叶型可以进行空气动力最佳设计，可达最高的风能利用效率。

d．启动风速低，可自启动。

水平轴风力发电机的缺点是：

a．主要机械部件在高空中安装，拆卸大型部件时不方便。

b．与垂直轴风力机比较，叶型设计及风轮制造较为复杂。

c．需要对风装置即调向装置，而垂直轴风力机不需要对风装置。

d．质量大，材料消耗多，造价较高。

2）上风向与下风向。水平轴风力发电机组也可分为上风向和下风向两种结构型式。这两种结构的不同主要是风轮在塔架前方还是在后面。欧洲的丹麦、德国、荷兰、西班牙的一些风电机组制造厂家等都采用水平轴上风向的机组结构型式，有一些美国的厂家曾采用过下风向机组。顾名思义，对上风向机组，风先通过风轮，然后再达塔架，因此气流在通过风轮时因受塔架的影响，要比下风向时受到的扰动小得多。上风向必须安装对风装置，因为上风向风轮在风向发生变化时无法自动跟随风向。在小型机组上多采用尾翼、尾轮等机构，人们常称这种方式为被动式对风偏航（passive yawing）。现代大型风电机组多采用在计算机控制下的偏航系统，采用液压马达或伺服电动机等通过齿轮传动系统实现风电机组机舱对风，称为主动对风偏航（active yawing）。上风向风电机组其测风点的布置是人们常感到困难的问题，如果布置在机舱的后面，风速、风向的测量准确性会受到风轮旋转的影响。有人曾把测风系统装在轮毂上，但实际上也会受到气流扰动而无法准确地测量风轮处的风速。下风向风轮，由于塔影效应（tower shadow effect），使得叶片受到周期性大的载荷变化的影响，又由于风轮被动自由对风而产生的陀螺力矩，这样使风轮轮毂的设计变得复杂起来。此外，由于每一叶片在塔架外通过时气流扰动，从而引起噪声。

3）主轴、齿轮箱和发电机的相对位置。

a．紧凑型（compact）。这种结构是风轮直接与齿轮箱低速轴连接，齿轮箱高速轴输出端通过弹性联轴节与发电机连接，发电机与齿轮箱外壳连接。这种结构的齿轮箱是专门设计的。由于结构紧凑，可以节省材料和相应的费用。风轮上的力和发电机的力，都是通过齿轮箱壳体传递到主框架上的。这样的结构主轴与发电机轴将在同一平面内。这样的结构在齿轮箱损坏拆下时，需将风轮、发电机都拆下来，拆卸麻烦。紧凑型风力发电机示意图如图2-58所示。

b．长轴布置型。风轮通过固定在机舱主框架的主轴，再与齿轮箱低速轴连接。这时的主轴是单独的，有单独的轴承支承。这种结构的优点是风轮不是作用在齿轮箱低速轴上，齿轮箱可采用标准的结构，减少了齿轮箱低速轴受到的复杂力矩，降低了费用，减少了齿轮箱受损坏的可能性。刹车安装在高速轴上，减少了由于低速轴刹车造成齿轮箱的损害。长轴布置型风电机组示意图如图2-59所示。

4）叶片数的选择。从理论上讲，减少叶片数提高风轮转速可以减小齿轮箱速比，减小齿轮箱的费用，叶片费用也有所降低，但采用1～2个叶片的，动态特性降低，产生振动，为避免结构的破坏，必须在结构上采取措施，如跷跷板机构等，而且另一个问题是当转速很高时，会产生很大的噪声。

（2）垂直轴风力发电机。顾名思义，垂直轴风力发电机是一种风轮叶片绕垂直于地面的轴旋转较大的风力机械，通常见到的是达里厄型（Darrieus）和H型（可变几何式）。过去人们利用的古老的阻力型风轮，如Savonius风轮、Darrieus风轮，代表着升力型垂直轴风力机的出现。

自20世纪70年代以来，有些国家又重新开始设计研制立轴式风力发电机，一些兆瓦级立轴式风力发电机在北美投入运行，但这种风轮的利用仍有一定的局限性，它的叶片多采用等截面的NACA0012～NACA0018系列的翼形，采用玻璃钢或铝材料，利用拉伸成型的办法制造而成，这种方法使一种叶片的成本相对较低，模具容易制造。由于在整个圆周运行范围内，当叶片运行在后半周时，它非但不产生升力反而产生阻力，使得这种风轮的风能利用率低于水平轴。虽然它质量小，容易安装，且大部件如齿轮箱、发电机等都在地面上，便于维护检修，但是它无法自启动，而且风轮离地面近，风能利用率低，气流受地面影响大。这种型式的风力发电机的主要制造者是美国的FloWind公司，在美国加州安装有这样的设备近两千台。FloWind还设计了一种EHD型风轮，即将Darrieus叶片沿垂直方向拉长以增加驱动力矩，并使额定输出功率达到300kW。另外还有可变几何式结构的垂直轴风力发电机，如德国的Heideberg和英国的VAWT机组。这种机组只是在实际样机阶段，还未投入大批量商业运行。尽管这种结构可以通过改变叶片的位置来调节功率，但造价昂贵。

（3）其他型式。其他型式如风道式、龙卷风式、热力式等，目前这些系统仍处于开发阶段，在大型风电场机组选型中还无法考虑，因此不再详细说明。

2．风力发电机组部件

在选择机组部件时，应充分考虑部件的厂家、产地和质量等级要求，否则如果部件出现损坏，日后修理是个很大的问题。

（1）风轮叶片。叶片是风力发电机组最关键的部件，它一般采用非金属材料（如玻璃钢、木材等）。风力发电机组中的叶片不像汽轮机叶片是在密封的壳体中，它的外界运行条件十分恶劣。

它要承受高温、暴风雨（雪）、雷电、盐雾、阵（飓风）风、严寒、沙尘暴等的袭击。由于处于高空（水平轴），在旋转过程中，叶片要受重力变化的影响以及由于地形变化引起的气流扰动的影响，因此，叶片上的受力变化十分复杂。这种动态部件的结构材料的疲劳特性，在风力发电机选择时要格外慎重考虑。当风力达到风力发电机组设计的额定风速时，在风轮上就要采取措施以保证风力发电机的输出功率不会超过允许值。这里有两种常用的功率调节方式，即变桨距和失速调节。

1）变桨距。变桨距风力机是指整个叶片绕叶片中心轴旋转，使叶片攻角在一定范围（一般为0～90°）内变化，以便调节输出功率不超过设计容许值。在机组出现故障时，需要紧急停机，一般应先使叶片顺桨，这样机组结构中受力小，可以保证机组运行的安全可靠性。变桨距叶片一般叶宽小，叶片轻，机头质量比失速机组小，不需很大的刹车，启动性能好。在低空气密度地区仍可达到额定功率，在额定风速后，输出功率可保持相对稳定，保证较高的发电量。但由于增加了一套变桨距机构，增加了故障发生的几率，而且处理变距结构中叶片轴承故障难度大。变距机组比较合适高原空气密度低的地区运行，避免了当失速机安装角确定后，有可能夏季发电低，而冬季又超发的问题。变桨距机组适合于额定风速以上风速较多的地区，这样发电量的提高比较显著。上述特点应在机组选择时加以考虑。

2）定桨距（带叶尖刹车）。定桨距确切地说应该是固定桨距失速调节式，即机组在安装时根据当地风资源情况，确定一个桨距角度（一般-4°～4°），按照这个角度安装叶片。风轮在运行时叶片的角度就不再改变了，当然如果感到发电量明显减小或经常过功率，可以随时进行叶片角度调整。

定桨距风力机一般装有叶片刹车系统，当风力发电机需要停机时，叶尖刹车打开，当风轮在叶尖（气动）刹车的作用下转速低到一定程度时，再由机械刹车使风轮刹住到静止。当然也有极个别风力发电机没有叶尖刹车，但要求有较昂贵的低速刹车以保证机组的安全运行。定桨距失速式风力发电机的优点是轮毂和叶根部件没有结构运动部件，费用低，因此控制系统不必设置一套程序来判断控制变桨距过程。在失速的过程中功率的波动小；但这种结构也存在一些先天的问题，叶片设计制造中，由于定桨距失速叶宽大，机组动态载荷增加，要求一套叶尖刹车，在空气密度变化大的地区，在季节不同时输出功率变化很大。综合上述，两种功率调节方式各有优缺点，适合范围和地区不同，在风电场风电机组选择时，应充分考虑不同机组的特点以及当地风资源情况，以保证安装的机组达到最佳的出力效果。

（2）齿轮箱。齿轮箱是联系风轮与发电机之间的桥梁。为减少使用更昂贵的齿轮箱，应提高风轮的转速，减小齿轮箱的增速比，但实际中叶片数受到结构限制，不能太少，从结构平衡等特性来考虑，还是选择三叶片比较好。目前风电机组齿轮箱的结构（图2-60）有下列几种：

a．二级斜齿。这是风电机组中常采用的齿轮箱结构之一，这种结构简单，可采用通用先进的齿轮箱，与专门设计的齿轮箱比，价格可以降低。在这种结构中，轴之间存在距离，与发电机轴是不同轴的。

b．斜齿加行星轮结构。由于斜齿增速轴要平移一定距离，机舱由此而变宽。另一种结构是行星轮结构，行星轮结构紧凑，比相同变比的斜齿价格低一些，效率在变比相同时要高一些，在变距机组中常考虑液压轴（控制变距）的穿过，因此采用二级行星轮加一级斜齿增速，使变距轴从行星轮中心通过。

1）升速比。根据前面所述，为避免齿轮箱价格太高，因此升速比要尽量的小，但实际上风轮转速在20～30r/min之间，发电机转速为1500r/min，那么升速比应在50～75之间变化。风轮转速受到叶尖速度不能太高的限制，以避免太高的叶尖噪声。

2）润滑方式及各部件的监测。齿轮箱在运行中由于要承担动力的传递，会产生热量，这就需要良好的润滑和冷却系统以保证齿轮箱的良好运行。如果润滑方式和润滑剂选择不当时，润滑系统失效就会损坏齿面或轴承。润滑剂的选择问题在后面讨论运行维护时还将详细论述。冷却系统应能有效地将齿轮动力传输过程中发出的热量散发到空气中去。在运行中还应监视轴承的温度，一旦轴承的温度超过设定值，就应该及时报警停机，以避免更大的损坏。

当然在冬季如果天气长期处于0℃以下时，应考虑给齿轮箱的润滑油加热，以保证润滑油不至于在低温黏度变低时无法飞溅到高速轴轴承上进行润滑而造成高速轴轴承损坏。

（3）发电机。风电场中有如下几种型式发电机可供风电机组选型时选择：

1）异步发电机。

2）同步发电机。

3）双馈异步发电机。

4）低速永磁发电机。

（4）电容补偿装置。由于异步发电机并网需要无功，如果全部由电网提供，无疑对风电场经济运行不利。因此目前绝大部分风电机组中带有电容补偿装置，一般电容器组由若干个几十千伏的电容器组成，并分成几个等级，根据风电机组容量大小来设计每级补偿多少。每级补偿切入和切出都要根据发电机功率的多少来增减，以便功率因数趋近1。

根据上面的论述可以看出，在风力机组选型时，发电机选择应考虑如下几个原则：

1）考虑高效率、高性能的同时，应充分考虑结构简单和高可靠性。

2）在选型时应充分考虑质量、性能、品牌，还要考虑价格，以便在发电机组损坏时修理以及机组国产化时减少费用。

（5）塔架。塔架在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组振动。塔架主要分为塔筒状和桁架式。

1）锥形圆筒状塔架。国外引进及国产机组绝大多数采用塔筒式结构。这种结构的优点是刚性好，冬季人员登塔安全，连接部分的螺栓与桁架式塔相比要少得多，维护工作量少，便于安装和调整。目前我国完全可以自行生产塔架，有些达到了国际先进水平。40m塔筒主要分上下两段，安装方便。一般两者之间用法兰及螺栓连接。塔筒材料多采用Q235D板焊接而成，法兰要求采用Q345板（或Q235D冲压）以提高层间抗剪切力。从塔架底部到塔顶，壁厚逐渐减少，如6m、8m、12mm。从上到下采用5°的锥度，因此塔筒上每块钢板都要计算好尺寸再下料。在塔架的整个生产过程中，对焊接的要求很高，要保证法兰的平面度以及整个塔筒的同心。

2）桁架式塔架。桁架式是采用类似电力塔的结构型式。这种结构风阻小，便于运输。但组装复杂，并且需要每年对塔架上螺栓进行紧固，工作量很大。冬季爬塔条件恶劣。多采用16Mn钢材料的角钢结构（热镀锌），螺栓多采用高强型（10.9级）。它更适于南方海岛使用，特别是阵风大、风向不稳定的风场使用，桁架塔更能吸收机组运行中产生的扭矩和振动。

3）塔架与地基的连接。塔架与地基的连接主要有两种方式：一种是地脚螺栓；另一种是地基环。地脚螺栓除要求塔架底法兰螺孔有良好的精度外，要求地脚螺栓强度高，在地基中需要良好定位，并且在底法兰与地基间还要打一层膨胀水泥。而地基环则要加工一个短段塔架并要求良好防腐放入地基，塔架底端与地基采用法兰直接对法兰连接，便于安装。

塔架的选型原则应充分考虑外形美观、刚性好、便于维护、冬季登塔条件好等特点（特别在中国北方）。当然在特定的环境下，还要考虑运输和价格等问题。

（6）控制系统。

1）控制系统的功能和要求。控制系统总的功能和要求是保证机组运行的安全可靠。通过测试各部分的状态和数据，来判断整个系统的状况是否良好，并通过显示和数据远传，将机组的各类信息及时准确地报告给运行人员帮助运行人员追忆现场，诊断故障原因。记录发电数据，实施远方复位，启停机组。

a．控制系统的功能包括以下几方面：

a）运行功能。保证机组正常运行的一切要求，如启动、停机、偏航、刹车变桨距等。

b）保护功能。超速保护、发电机超温、齿轮箱（油、轴承）超温、机组振动、大风停机、电网故障、外界温度太低、接地保护、操作保护等。

c）记录数据。记录动作过程（状态）、故障发生情况（时间、统计）、发电量（日、月、年）、闪烁文件记录（追忆）、功率曲线等。

d）显示功能。显示瞬间平均风速、瞬间风向、偏航方向、机舱方向；平均功率、累积发电量，发电机转子温度，主轴、齿轮箱发电机轴承温度，双速异步发电机、大小发电机状态，刹车状态，泵油、油压、通风状况，机组状态；功率因数、电网电压、输出电流（三相）、风轮转速、发电机转速、机组振动水平；外界温度、日期、时间、可用率等。

e）控制功能。偏航、机组启停、泵油控制、远传控制等。

f）试验功能。超速试验、停机试验、功率曲线试验等。

b．控制系统。要求计算机（或PLC）工作可靠，抗干扰能力强，软件操作方便、可靠；控制系统简洁明了、检查方便，其图纸清晰、易于理解和查找并且操作方便。

2）远控系统。远方传输控制系统指的是风电机组到主控制室直至全球任何一个地方的数据交换。远方监控界面与风电机组的实时状态及现场控制器显示屏完全相同的监视和操作功能。远传系统主要由上位机（主控系统）中通信板、通信程序、通信线路、下位机和Modem以及远控程序组成。远控系统应能控制尽可能多的机组，并尽量使远控画面与主控画面一致（相同）。有良好的显示速度，稳定的通信质量。远控程序应可靠，界面友好，操作方便。通信系统应加装防雷系统。具有支持文件输出、打印功能。具有图表生成系统，可显示功率曲线（如棒图、条形图和曲线图）。

3．风力发电机组选型的原则

（1）对质量认证体系的要求。风力发电机组选型中最重要的一个方面是质量认证。这是保证风电场机组正常运行及维护最根本的保障体系。风电机组制造都必须具备ISO9000系列的质量保证体系的认证。

国际上开展认证的部门有DNV、Lloyd等，参与或得到授权进行审批和认证的试验机构有：丹麦Risoe国家试验室、德国风能研究所（DEWI）、德国Wind Test、KWK、荷兰ECN等。目前国内正由中国船级社（CCS）组织建立中国风电质量认证体系。

风力发电机的认证体系中包括型号认证（审批），丹麦在对批量生产的风电机组进行型号审批包括三个等级：

a．A级。所有部件的负载、强度和使用寿命的计算说明书或测试文件必须齐备，不允许缺少，不允许采用非标准件。认证有效期为一年，由基于ISO9001标准的总体认证组成。

b．B级。认证基于ISO9002标准，安全和维护方面的要求与A级型式认证相同，而不影响基本安全的文件可以列表并可以使用非标准年。

c．C级。认证是专门用于试验和示范样机的，只认证安全性，不对质量和发电量进行认证。

型式认证包括四个部分：设计评估、型式试验、制造质量和特性试验。

1）设计评估。设计评估资料包括：提供控制及保护系统的文件，并清楚说明如何保证安全以及模拟试验和相关图纸；载荷校验文件，包括极端载荷、疲劳载荷（并在各种外部运行条件下载荷的计算）；结构动态模型及试验数据；结构和机电部件设计资料；安装运行维护手册及人员安全手册等。

2）型式试验。型式试验包括安全及性能效同试验、动态性能试验和载荷试验。

3）制造质量。在风电机组运抵现场后，应进行现场的设备验收认证。在安装高度和运行过程中，应按照ISO9000系列标准进行验收。风力发电机组通过一段时间的运行（如保修期内）应进行保修期结束的认证，认证内容包括技术服务是否按合同执行损坏零部件是否按合同规定赔偿等。

4）风力发电机组测试。

a．功率曲线，按照IEC61400—12的要求进行。

b．噪声试验，按照IEC61400—11噪声测试中的要求进行。

c．电能品质，按照IEC61400—21电能品质测试要求进行。

d．动态载荷，按照IEC61400—13机械载荷测试要求运行。

e．安全性及性能试验，按照IEC61400—1安全性要求进行。

（2）对机组功率曲线的要求。功率曲线是反映风力发电机组发电输出性能好坏的最主要的曲线之一。一般有两条功率曲线由厂家提供给用户，一条是理论（设计）功率曲线，另一条是实测功率曲线，通常是由公正的第三方即风电测试机构测得的，如Lloyd、Risoe等机构。国际电工组织（IEC）颁布实施了IEC61400—12功率性能试验的功率曲线的测试标准。这个标准对如向测试标准的功率曲线有明确的规定。所谓标准的功率曲线是指在标准状态下（15℃，101.3kPa）的功率曲线。不同的功率调节方式，其功率曲线形状也就不同，不同的功率曲线对于相同的风况条件下，年发电量（AEP）就会不同。一般说来失速型风力发电机在叶片失速后，功率很快下降之后还会再上升，而变距型风力发电机在额定功率之后，基本在一个稳定功率上波动。功率曲线是风力发电机组发电机功率输出与风速的关系曲线。对于某一风场的测风数据，可以按bin分区的方法（按IEC61400—12规定bin宽为0.5m/s），求得某地风速分布的频率（即风频），根据风频曲线和风电机组的功率曲线，就可以计算出这台机组在这一风场中的理论发电量，当然这里是假设风力发电机组的可利用率为100%（忽略对风损失、风速在整个风轮扫风面上矢量变化）。

式中：vi为bin中的平均风速；F（vi）为bin中平均风速出现的概率，%; P i为bin中平均风速对应的平均功率，W。

在实际中如果有了某风场的风频曲线，就可以根据风力发电机组的标准功率曲线计算出该机组在这一风场中的理论年发电量。在一般情况下，可能并不知道风场的风能数据，也可以采用风速的Rayleigh分布曲线来计算不同年平均风速下某台风电机组的年发电量，Rayleigh分布的函数式为

式中：F（v）为风速的Rayleigh分布函数；v为风速，m/s; 为年平均风速。

这里的计算是根据单台风电机组功率曲线和风频分布曲线进行的简便年发电量计算，仅用于对机组的基本计算，不是针对风电场的。实际风电场各台风电机组年发电量计算将根据专用的软件如WASP来计算，年发电量将受可利用率、风电机组安装地点风资源情况、地形、障碍物、尾流等多因素影响，理论计算仅是理想状态下的年发电量估算。

（3）对机组制造厂家业绩考查。业绩是评判一个风电制造企业水平的重要指标之一。主要以其销售的风电机组数量来评价一个企业的业绩好坏。世界上某一种机型的风力发电机，用户的反映直接反映该厂家的业绩。当然人们还常常以风电制造公司所建立的年限来说明该厂家生产的经验，并作为评判该企业业绩的重要指标之一。当今世界上主要的几家风电机组制造厂的机型产品产量都已超过几百台甚至几千台，比如600kW机组。但各厂家都在不断开发更大容量的机型，如兆瓦级风电机组。新机型在采用了大量新技术的同时充分吸收了过去几种机型在运行中成功与失败的经验教训。应该说新机型在技术上更趋成熟，但从业绩上来看，生产产量很有限。该机型的发电特性好坏以及可利用率（即反映出该机型的故障情况）还无法在较短的时间内充分表现出来。因此业绩的考查是风电机组中重要的指标之一。欧洲主要几个风电机组厂家的销售情况如图2-61所示。

（4）对特定条件的要求。

1）低温要求。在中国北方地区，冬季气温很低，一些风场极端（短时）最低气温达到-40℃以下，而风力发电机组的设计最低运行气温在-20℃以上，个别低温型风力发电机组最低可达到-30℃。如果长时间在低温下运行，将损坏风力发电机组中的部件，如叶片等。叶片厂家尽管近几年推出特殊设计的耐低温叶片，但实际上仍不愿意这样做。主要原因是叶片复合材料在低温下其机械特性会发生变化，即变脆，这样很容易在机组正常振动条件下出现裂纹而产生破坏。其他部件如齿轮箱和发电机以及机舱、传感器都应采取措施。齿轮箱的加温是因为当风速较长时间很低或停风时，齿轮油会因气温太低而变得佷稠，尤其是采取飞溅润滑部位的方式，部件无法得到充分的润滑，导致齿轮或轴承缺乏润滑而损坏。另外当冬季低温运行时还会有其他一些问题，比如雾凇、结冰；这些雾凇、霜或结冰如果发生在叶片上，将会改变叶片气动外形，影响叶片上气流流动而产生畸变，影响失速特性，使出力难以达到相应风速时的功率而造成停机，甚至造成机械振动而停机。如果机舱稳定也很低，那么管路中润滑油也会发生流动不畅的问题，这样当齿轮箱油不能通过管路到达散热器时，齿轮箱油温度会不断上升直至停机。除了冬季在叶片上挂霜或结冰之外，有时传感器如风速计也会发生结冰现象。综上所述，在中国北方冬季寒冷地区，风电机组运行应考虑如下几个各方面：

a．应对齿轮箱油加热。

b．应对机舱内部加热。

c．传感器如风速计应采用加热措施。

d．叶片应采用低温型的。

e．控制柜内应加热。

f．所有润滑油、脂应考虑其低温特性。

中国北方地区冬季寒冷，但此期间风速很大，是一年四季中风速最高的时候，一般最寒冷季节是1月，-20℃以下温度的累计时间达1～3个月，-30℃以下温度累计日数可达几天到几十天，因此，在风电机组选型以及机组厂家供货时，应充分考虑上述几个方面的问题。

2）风力发电机组防雷。由于机组安装在野外，安装高度高，因此对雷电应采取防范措施，以便对风电机组加以保护。我国风电场特别是东南沿海风电场，经常遭受暴风雨及台风袭击，雷电日从几天到几十天不等。雷电放电电压高达几百千伏甚至到上亿伏，产生的电流从几十千安到几百千安。雷电主要划分为直击雷和感应雷。雷电主要会造成风电机组系统如电气、控制、通信系统及叶片的损坏。雷电直击会造成叶片开裂和孔洞，通信及控制系统芯片烧损。目前，国内外各风电机组厂家及部件生产厂，都在其产品上增加了雷电保护系统。如叶尖预埋导体网（铜），至少50mm2铜导体向下传导。通过机舱上高出测风仪的铜棒，起到避雷针的作用，保护测风仪不受雷击，通过机舱到塔架良好的导电性，雷电从叶片、轮毂到机舱塔架导入大地，避免其他机械设备如齿轮箱、轴承等损坏。

在基础施工中，沿地基安装铜导体，沿地基周围（放射10m）1m地下埋设，以降低接地电阻或者采用多点铜棒垂直打入深层地下的做法减少接地电阻，满足接地电阻小于10Ω的标准。此外还可采用降阻剂的方法，也可以有效降低接地电阻。应每年对接地电阻进行检测。应采用屏蔽系统以及光电转换系统对通信远传系统进行保护，电源采用隔离性，并在变压器周围同样采用防雷接地网及过电压保护。

3）电网条件的要求。中国风电场多数处于大电网的末端，接入到35kV或110kV线路。若三相电压不平衡、电压过低都会影响风电机组运行。风电机组厂家一般要求电网的三相不平衡误差不大于5%，电压上限+10%，下限不超过-15%（有的厂家为-10%～+6%）。否则经一定时间后，机组停止运行。

4）防腐。中国东南沿海风电场大多位于海滨或海岛上，海上的盐雾腐蚀相当严重，因此防腐十分重要。主要是电化学反应造成的腐蚀，这些部位包括法兰、螺栓、塔筒等这些部件应采用热电锌或喷锌等办法保证金属表面不被腐蚀。

（5）对技术服务与技术保障的要求。风力发电设备供应商向客户（风电场或个人购买者），除了提供设备之外，还应提供技术服务，技术培训和技术保障。

1）保修期。在双方签订技术合同和商务合同之中应指明确保修期的开始之日与结束之日，一般保修期应为两年及以上。在这两年内厂家应提供以下技术服务和保障项目：

a．两年5次的维修（免费），即每半年一次。

b．如果部件或整机在保修期内损坏（由于厂家质量问题），由厂家免费提供新的部件（包括整机）。

c．如果由于厂家质量事故造成风电机组拥有者发电量的损失，由于厂家负责赔偿。

d．如果厂家给出的功率曲线是所谓保证功率曲线，实际运行未能达到，用户有权向厂家提出发电量索赔要求。

e．保修期厂家应免费向用户提供技术帮助，解答运行人员遇到的问题。

f．保修期内维修时如果用去风电场的备品备件及消耗品（如润滑油、脂），厂家应及时补上。

2）技术服务与培训。在风力发电机组到达风电场后，厂家应派人负责开箱检查，派有经验的工程监理人员免费负责塔筒的加工监理、安装指导监理、调试和验收。应保证在10年内用户仍能从厂家获得优惠价格和条件的备件。用户应得到充分翔实的技术资料，如机械、电气的安装、运行、验收维修手册等。应向用户提供2周以上的由风电场技术人员参加的关于风电机组运行维修的技术培训（如是国外进口机组，应在国外培训），并在现场风电机组安装调试时进行培训。