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隨著計算機技術(shù)與先進的控制技術(shù)應用到風電領(lǐng)域，并網(wǎng)運行的風力發(fā)電控制技術(shù)得到了較快發(fā)展，控制方式從基本單一的定槳距失速控制向變槳距和變速恒頻控制方向發(fā)展，甚至向智能型控制發(fā)展。作為風力資源較為豐富的之一，我國加快了風電技術(shù)領(lǐng)域的自主開發(fā)與研究，“十五”期間，600kw風力發(fā)電機組開始產(chǎn)業(yè)化實施，兆瓦級失速型。兆瓦級變速恒頻的風力發(fā)電機組國產(chǎn)化已列入“863”科技攻關(guān)頂目。本文針對當前并網(wǎng)型風力發(fā)電機組的幾種功率凋節(jié)控制技術(shù)進行了介紹，并指出其各自的優(yōu)缺點。
l 定槳距失速調(diào)節(jié)型風力發(fā)電機組 定獎距是指槳葉與輪載的連接是固定的，槳距角固定不變，即當風速變化時，槳葉的迎風角度不能隨之變化。失速型是指槳葉翼型本身所具有的失速特性，當風速高于額定風速69，氣流的攻角增大到失速條件，使槳葉的表面產(chǎn)生渦流，效率降低，來限制發(fā)電機的功率輸出。為了提高風電機組在低風速時的效率，通常采用雙速發(fā)電機（即大/小發(fā)電機）。在低風速段運行的，采用小電機使槳葉縣有較高的氣動效率，提高發(fā)電機的運行效率。 失速調(diào)節(jié)型的優(yōu)點是失速調(diào)節(jié)簡單可靠，當風速變化引起的輸出功率的變化只通過槳葉的被動失速調(diào)節(jié)而控制系統(tǒng)不作任何控制，使控制系統(tǒng)大為減化。其缺點是葉片重晏大（與變槳距風機葉片比較），槳葉、輪載、塔架等部件受力較大，機組的整體效率較低。
2 變槳距調(diào)節(jié)型風力發(fā)電機組 變獎距是指安裝在輪載上的葉片通過控制改變其槳距角的大小。其調(diào)節(jié)方法為：當風電機組達到運行條件時，控制系統(tǒng)命令調(diào)節(jié)槳距角調(diào)到45”，當轉(zhuǎn)速達到一定時，再調(diào)節(jié)到0“，直到風力機達到額定轉(zhuǎn)速并網(wǎng)發(fā)電；在運行過程中，當輸出功率小于額定功率時，槳距角保持在0°位置不變，不作任何調(diào)節(jié)；當發(fā)電機輸出功率達到額定功率以后，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)輸出功率的變化調(diào)整槳距角的大小，使發(fā)電機的輸出功率保持在額定功率。隨著風電控制技術(shù)的發(fā)展，當輸出功率小于額定功率狀態(tài)時，變槳距風力發(fā)電機組采用OptitiP技術(shù)，即根據(jù)風速的大小，調(diào)整發(fā)電機轉(zhuǎn)差率，使其盡量運行在佳葉尖速比，優(yōu)化輸出功率。變槳距調(diào)節(jié)的優(yōu)點是槳葉受力較小，槳葉做的較為輕巧。槳距角可以隨風速的大小而進行自動調(diào)節(jié)，因而能夠盡可能多的吸收風能轉(zhuǎn)化為電能，同時在高風速段保持功率平穩(wěn)輸出。缺點是結(jié)構(gòu)比較復雜，故障率相對較高。
3 主動失速調(diào)節(jié)型風力發(fā)電機組 將定槳距失速調(diào)節(jié)型與變槳距調(diào)節(jié)型兩種風力發(fā)電機組相結(jié)合，充分吸取了被動失速和槳距調(diào)節(jié)的優(yōu)點，槳葉采用失速特性，調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用變槳距調(diào)節(jié)。在低風速肘，將槳葉節(jié)距調(diào)節(jié)到可獲取大功率位置，槳距角調(diào)整優(yōu)化機組功率的輸出；當風力機發(fā)出的功率超過額定功率后，槳葉節(jié)距主動向失速方向調(diào)節(jié)，將功率調(diào)整在額定值以下，限制機組大功率輸出，隨著風速的不斷變化，槳葉僅需要微調(diào)維持失速狀態(tài)。制動剎車時，調(diào)節(jié)槳葉相當于氣動剎車，很大程度上減少了機械剎車對傳動系統(tǒng)的沖擊。主動失速調(diào)節(jié)型的優(yōu)點是其言了定獎距失速型的特點，并在此基礎(chǔ)上進行變槳距調(diào)節(jié)，提高了機同頻率后并入電網(wǎng)。機組在葉片設(shè)計上采用了變槳距結(jié)構(gòu)。
其調(diào)節(jié)方法是：在起動階段，通過調(diào)節(jié)變槳距系統(tǒng)控制發(fā)電機轉(zhuǎn)速，將發(fā)電機轉(zhuǎn)速保持在同步轉(zhuǎn)速附近，尋找佳并網(wǎng)時機然后平穩(wěn)并網(wǎng)；在額定風速以下時，主要調(diào)節(jié)發(fā)電機反力轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)速跟隨風速變化，保持佳葉尖速比以獲得大風能；在額定風速以上時，采用變速與槳葉節(jié)距雙重調(diào)節(jié)，通過變槳距系統(tǒng)調(diào)節(jié)限制風力機獲取能量，保證發(fā)電機功率輸出的穩(wěn)定性，獲取良好的動態(tài)特性；而變速調(diào)節(jié)主要用來響應快速變化的風速，減輕槳距調(diào)節(jié)的頻繁動作，提高傳動系統(tǒng)的柔性。變速恒頻這種調(diào)節(jié)方式是目前公認的優(yōu)化調(diào)節(jié)方式，也是未來風電技術(shù)發(fā)展的主要方向。變速恒頻的優(yōu)點是大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運行轉(zhuǎn)速，來適應因風速變化而引起的風力機功率的變化，可以大限度的吸收風能，因而效率較高；控制系統(tǒng)采取的控制手段可以較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功功率、無功功率，但控制系統(tǒng)較為復雜。
