风力发电电控制技术的国内外研究现状

发布者：德明太阳能控制器 发布时间：2011-3-9 9:15:30 阅读：212次 【字体：大 中

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国内外风力发电的控制技术按功率调节方式大体上可分为以下两类l川: 第一类是定桨距失速控制的恒速恒频(}SCF]发电方式。这种机组的输出功率随风 速的变化而变化，系统通过一定的调节，保持风力机转速恒定，从而实现发电频率的恒 定。但当风速变化时风力机偏离其与最大风能相对应的最佳速度，导致风力资源浪费， 发电效率下降。定桨距风机技术是丹麦风电技术的核心。它主要利用桨叶翼形的失速特 性，在高于额定风速时，达到失速条件后，桨叶表面产生涡流，效率降低，达到限制功 率的目的。定桨距机型优点是调节和控制简单。缺点在于对叶片、轮载、塔架等主要部 件受力增大，而且风力超过额定风速后风机出力反而下降。

第二类是变桨距调节控制的变速恒频仅scF)发电系统。在定桨距基础上加装桨距调 节环节，称为变桨距风力机组。其特点是:通过适当的控制，根据风速的变化调节风力机 的转速，实现各种风速下最大风能捕获。使风力机的叶尖速比达到或接近最佳值，而不 影响输出电能的频率，从而最大限度的利用风能。变桨距风机在风速高于额定风速时， 通过调节桨距角的变化，减少吸收的风能，从而使风电机输出的有功保持稳定，这体现 了变桨距风机的优势.但变桨距风机也有缺点:制造成本高，结构复杂，不像定桨距风 机那样易于维护。

恒速恒频风电机组在额定转速附近运行，滑差变化范围较小，从而发电输出频率变 化也较小，所以称为恒速恒频风力发电机组。

恒速恒频风电机组运行中会从电网中吸收无功电流建立磁场，导致电网功率因数变 差，因此，一般在风机出口处装设可投切的并联电容器组提供非连续可变的无功补偿， 采用可控硅软并网技术将起动电流限制在额定电流的1i2 } } f倍之内以防止并网失败， 还采用气动刹车技术、偏航和自动解缆等技术解决凡力发电机组并网运行的可靠性问 题。

近年来，大规模电力电子技术日趋成熟，变速恒频风力发电机组己成为风力发电设 备的主要选择方向之一。变速恒频机组可以实现转子机械角速度和电网频率的解耦，主 要有两种类型，即直接驱动的同步发电机和双馈感应发电机。