1 制動功能
        制動系統(tǒng)是風力發(fā)電機組安全保障的重要環(huán)節(jié)，在硬件上主要由葉尖氣動剎車和盤式高速剎車構(gòu)成，由液壓系統(tǒng)來支持工作。制動功能的設(shè)計一般按照失效保護的原則進行，即失電時處于制動保護狀態(tài)。在風力發(fā)電機組發(fā)生故障或由于其他原因需要停機時，控制器根據(jù)機組發(fā)生的故障種類判斷，分別發(fā)出控制指令進行正常停機、安全停機以及緊急停機等處理，葉尖氣動剎車和盤式高速剎車先后投入使用，達到保護機組安全運行的目的。
        2 獨立安全鏈
        系統(tǒng)的安全鏈是獨立于計算機系統(tǒng)的硬件保護措施，即使控制系統(tǒng)發(fā)生異常，也不會影響安全鏈的正常動作。安全鏈采用反邏輯設(shè)計，將可能對風力發(fā)電機造成致命傷害的超常故障串聯(lián)成一個回路，當安全鏈動作后，將引起緊急停機，執(zhí)行機構(gòu)失電，機組瞬間脫網(wǎng)，從而最大限度地保證機組的安全。發(fā)生下列故障時將觸發(fā)安全鏈：葉輪過速、看門狗、扭纜、24V電源失電、振動和緊急停機按鈕動作。
        3 防雷保護
        多數(shù)風機都安裝在山谷的風口處或海島的山頂上，易受雷擊，安裝在多雷雨區(qū)的風力發(fā)電機組受雷擊的可能性更大，其控制系統(tǒng)最容易因雷電感應(yīng)造成過電壓損害，因此在600kW風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的設(shè)計中專門做了防雷處理。使用避雷器吸收雷電波時，各相避雷器的吸收差異容易被忽視，雷電的侵入波一般是同時加在各相上的，如果各相的吸收特性差異較大，在相間形成的突波會經(jīng)過電源變壓器對控制系統(tǒng)產(chǎn)生危害。因此，為了保障各相間平衡，我們在一級防雷的設(shè)計中使用了3個吸收容量相同的避雷器，二、三級防雷的處理方法與此類同?？刂葡到y(tǒng)的主要防雷擊保護：①主電路三相690V輸入端（即供給偏航電機、液壓泵等執(zhí)行機構(gòu)的前段）做了一級防雷保護；②對控制系統(tǒng)中用到的兩相220V電壓輸出端（電磁閥、斷路器、接觸器和UPS電源等電子電路的輸入端）采取二級防雷措施；③在電量采集通信線路上安裝了通信避雷器加以保護；④在中心控制器的電源端口增加了三級防雷保護。
        4 硬件保護
        硬件本身的保護措施主要采取了3種方法：硬件互鎖電路、過電壓以及過電流保護。
        ①風力發(fā)電機組中的左、右偏航電機和大、小發(fā)電機只有一個可以運行，我們通過接觸器輔助觸點的互聯(lián)對其進行了互鎖。例如：左右偏航電機接觸器正常情況下處于斷開狀態(tài)，其各自的輔助觸點處于閉合狀態(tài)。我們將左偏航電機的輔助觸點傳接到右偏航電機回路里，右偏航電機的輔助觸點串接到左偏航電機回路里；當機組需要左偏航時，左偏航接觸器帶電，而串在右偏航電機回路里的左偏航接觸器輔助觸點斷開，從而保障了正確的偏航。當由于誤動作引起左右偏航電機接觸器都帶電時，它們的輔助觸點都斷開，機組不進行偏航，從而達到了保護機組安全運行的目的。
        ②在設(shè)計時，對斷路器、接觸器等選件都進行了負荷計算。選擇的原則：既留有裕量也不會使執(zhí)行機構(gòu)等受到?jīng)_擊，當有瞬時沖擊電流通過電纜傳入控制柜時，控制系統(tǒng)具有自我保護的能力。
        ③通過將快速熔斷器、速斷保護的斷路器（根據(jù)各自的負荷計算允許通過的電流）等串在執(zhí)行機構(gòu)的前端，防止了大電流流過回路，從而減少了不必要的損害。
        5 接地保護
        在整個控制系統(tǒng)中用了以下5種接地方式，來達到安全保護的目的。
        ①工作接地。變壓器的中性點設(shè)置接地。
        ②保護接地。為了防止控制系統(tǒng)的金屬外殼在絕緣被破壞時可能帶電，以致危及人身安全而設(shè)置的接地。
        ③防雷接地。避雷器的一端與控制系統(tǒng)中被保護的設(shè)備相連，另一端連接到地下，能把雷電流引入大地。
        ④防靜電接地。將控制系統(tǒng)中的金屬可導電部分在工作過程中產(chǎn)生的靜電電流引入大地。
        ⑤屏蔽接地。為防止外界磁場對流經(jīng)電纜的信號產(chǎn)生影響，設(shè)計時選用了屏蔽電纜，并將電纜屏蔽層接地。
        6 電網(wǎng)掉電保護UPS電源
        風力發(fā)電機組離開電網(wǎng)的支持是無法工作的，一旦有突發(fā)故障而停電時，控制計算機由于失電會立即終止運行，并失去對風機的控制，控制葉尖氣動剎車和機械剎車的電磁閥就會立即打開，液壓系統(tǒng)會失去壓力，制動系統(tǒng)動作，執(zhí)行緊急停機。緊急停機意味著在極短的時間內(nèi)，風機的制動系統(tǒng)將風機葉輪轉(zhuǎn)數(shù)由運行時的額定轉(zhuǎn)速變?yōu)榱?。大型的機組在極短的時間內(nèi)完成制動過程，將會對機組的控制系統(tǒng)、齒輪箱、主軸和葉片以及塔架產(chǎn)生強烈的沖擊。緊急停機的設(shè)置是為了在出現(xiàn)緊急情況時保護風電機組安全的。然而，電網(wǎng)故障無須緊急停機；突然停電往往出現(xiàn)在天氣惡劣、風力較強時，緊急停機將會對風機的壽命造成一定影響；風機主控制計算機突然失電就無法將風機停機前的各項狀態(tài)參數(shù)及時存儲下來，這樣就不利于迅速對風機發(fā)生的故障作出判斷和處理。針對上述情況，對控制電路作了相應(yīng)的改進。在控制系統(tǒng)電路中加設(shè)了一臺1kVA的在線UPS后備電源，這樣當電網(wǎng)突然停電時，UPS機及時投入，為風機的控制系統(tǒng)提供足夠的動力，使風機制動系統(tǒng)按正常程序完成停機過程。