在研究风力涡轮机冷库机组安全系统功能安全的典型故障特征和设计理念的基础上，提出了风电机组安全设计的优化方案提出了基于功能安全的风能机组。较了优化前后风力发电机组冷库的安全性能参数，验证了优化方案的有效性。能储存单元中的安全事故经常导致整个冷藏单元的坍塌，导致巨大的经济损失甚至对人员的安全构成威胁。藏单元事故期间安全系统的故障特征分析如下。载突然褪色，风速突然变化，交配损坏等会导致传输链严重超速;诸如破损或刀片损坏，联轴器，变速箱等故障会对冷藏设备造成很大的影响。能存储单元的内部电路短路可引起电弧放电。上述缺陷中，如果安全系统对应于测量功能的失效，例如变桨控制系统的速度，振动，电流，制动功能，则制动功能失效。速轴或高低侧断路器保护功能失效，安全系统缺乏保护最终会导致风力发电机事故。述安全系统故障是安全相关组件的随机故障。如，如果高速轴制动器在火星上产生不正确的摩擦，火星燃烧附近的易燃材料可能会引起火灾。果安全系统的复位逻辑设计不合理，制动系统如果危险未解决，将重置。
险：不能保护对相关参数的保护不良。上述安全系统的不良设计引起的故障是安全系统的故障。全意味着系统中没有不可接受的风险。能安全是整体安全的一个组成部分。的研究兴趣是机器设备和控制系统。能安全取决于安全相关的控制系统，使用其他技术的安全相关系统（如液压和气动系统）和外部风险降低措施。确的运动[5]。能安全性由系统或设备的输入的适当性能提供，并且是安全系统执行安全功能的能力的实施例。设计和开发风能存储单元的过程中，必须采取一定的措施来降低安全系统硬件故障的随机概率，避免引入的故障，以提高风能系统的安全性能。
能储存单元，确保风能储存单元的安全运行，以及人员和财产的安全。过将功能安全设计的概念引入风能冷藏单元的安全系统设计过程，可以满足上述要求。于功能安全的安全系统设计如下：通过限制安全相关组件的可靠性指标和冗余量，约束系统的回路结构和监控回路的设计在安全系统中，冷风能量存储单元安全系统可以有效地避免随机硬件故障和单个系统。败，降低单次故障和故障导致危险的可能性。成上述设计后，估算每个安全功能发生危险故障的可能性，并考虑采取措施防止系统故障。文以双电源冷库安全系统的设计原理图为例，分析安全功能的安全性能“存储单元速度时的安全停机制冷剂超过其极限速度，并开发出优化的设计方案。原始设计中，安全功能如图1所示，其显示了当冷藏存储单元的速度超过其速度限制时执行“安全停机”的系统结构。
3中的安全系统电路子系统采用单回路结构，子系统3中安全相关组件的故障将导致安全功能失效。据ISO 1389-1，安全系统子系统3的结构类别分为Cat.B，整体性能水平只能通过PL = b来实现。据表1 [1]，安全功能的平均时间故障概率至少为PFHD = 3×10 -6。系统3安全系统电路采用单回路设计，结构类别分为Cat.B，即存储单元安全系统整体性能等级汇总表。能。有采取足够的措施来避免单一故障。如，当Q1出现触点阻塞问题时，Q1在触发安全系统时无法断开其触点，这会阻止变桨系统接收紧急接收命令，从而导致故障安全功能。有采取足够的步骤来避免共模故障。如，不能避免测量低速轴的旋转速度的结果的不准确性。统的结构类别根据图2进行了优化。
以看出，当系统MTTFd =，DCavg = low时，当安全系统的结构类别为Cat.3时，性能等级PL = c可以要达到。架构由Cat.3系统结构类别设计。Cat.3必须满足以下特定要求：SPRR / CS的设计，制造，选择，组装和集成符合ISO113849-2的基本安全原则，使其能够承受预期的效果，安全原则与良好的测试结果和与Cheng安全相关的组件设计：当系统发生单一故障时，系统/子系统安全功能无法被禁用，必须进行检测。且为了满足CC≥60％，CCF≥65的要求，安全系统必须具有独特的容错功能，最常见的满足此要求的方法是应用双通道系统结构。据上述安全系统设计要求执行以下优化设计。断覆盖CC优化设计。过添加新的安全系统检测环路来检测单个系统故障，包括监控设备故障和电源环路，从而提高诊断覆盖率。
的电源回路故障检测：应用程序的安全模块脉冲输出检测功能执行电源回路故障检测并触发冷藏设备的关闭。风力涡轮机检测到传感器返回的信号不是特定的输出脉冲时。止共模故障优化设计。余信号的连续接触电路的顺序切换避免了两个接触器的接触，并且由于短路故障等导致共模故障，并且接触不会同时被切断和闭合。制，所以触点总是在没电的情况下切换。化的安全系统设计。化方案使用超速测量装置实现超速行程安全系统的功能。个独立的超速模块P1和P2分别测量风力涡轮机的慢转速并分析速度条件。超速模块确定速度达到临界速度时，超速模块断开其继电器触点。
个超速模块的接触信号分别连接到安全模块的两个单独的输入。化方案通过安全模块实现安全系统的逻辑控制功能，安全模块的硬件和控制逻辑独立于控制系统。全模块通过安全控制逻辑确定传感器返回的接触信号，当信号断开时，冷库安装安全系统的冷藏单元的电平被触发，安全模块触发操作。仰系统在紧急情况下恢复桨。就是说，当安全模块访问的超速测量信号之一变为0V时，安全模块的晶体管的输出信号从24V变为0V以触发音调系统紧急收到托盘;安全模块的晶体管的输出信号是由两个组成的双回路信号。全模块的输出分别连接到接触器Q1，Q2，安全模块发送延迟为1s的信号Qs ，使触点Q2总是在没有电流的情况下关闭。化方案由接触器Q1和Q2实现，以控制变桨系统的俯仰功能。接触器Q1和Q2接收到安全模块的触发信号时，俯仰系统的安全链触发，即安全模块的晶体管的输出信号从24V变化。0V后，Q1和Q2的常开触点打开，导致变桨系统紧急收集托盘。Q1和Q2分别将主电路的三个触点连接到变桨系统的三个叶片的安全电路。化方案通过俯仰系统实现安全系统的制动功能。全系统要求每个安全功能需要连接至少两个独立的制动系统并且独立于控制系统的功能。此，变桨系统设计如下：每个叶片的变桨电动机使用单独的电动执行器，并且每个电动机的备用电源和安全电路彼此独立。风能存储单元中的单步系统发生故障的情况下，转子由另外两个叶片驱动以减慢冷存储单元，从而通过以下方式完成安全功能：单个刀片失效的情况。Q1和Q2的三个触点分别控制上述三级系统的紧急负载（优化系统的结构如图2所示）。化模式模块的模式如图3所示。块模式将安全功能（SF）划分为输入设备子系统（SB），逻辑单元子系统（SB）和输出设备子系统（SB）。中，传感器子系统承载超速保护功能，由两个超速传感器组成，逻辑单元子系统承担安全逻辑的实现功能，由模块组成。全性，输出设备子系统由接触器和变桨系统组成。述模块模式与SISTEMA软件集成，冷库安装安全相关参数的值分别输入软件界面的每个功能块（BL）或组件（EL），主要包括：MTTFd，B10d， nop，DC。于软件计算，安全系统的优化性能水平升级到PL = c和每小时危险故障的概率，PFHD2 = 1.42×10-6。风冷库单元原有安全系统的设计方案中，安全功能系统的类别为Cat.B，并且该方案未采取足够的措施来避免单一故障和共模故障;在安全系统优化设计模式中，系统类别针对Cat进行了优化。.3并优化诊断覆盖和共模故障预防的相关设计。个安全系统设计的安全性能比较如下。始模式的安全功能的性能水平为PL = b，每小时危险故障的概率为PFHD1 = 3×10-6。用安全系统设计方法后，性能水平提高到PL = c，每小时危险故障概率为PFHD2 = 1.42×10-6。
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