風(fēng)力發(fā)電機組的控制技術(shù)(論文)(已修改)
2025-06-23 12:30 本頁面
【正文】 1 風(fēng)力發(fā)電機組的控制技術(shù) 風(fēng)力發(fā)電電源由風(fēng)力發(fā)電機組、支撐發(fā)電機組的塔架、蓄電池充電控制器、逆變器、卸荷器、并網(wǎng)控制器、蓄電池組等組成； 風(fēng)力發(fā)電機組包括風(fēng)輪、發(fā)電機；風(fēng)輪中含葉片、輪轂、加固件等組成；它有葉片受風(fēng)力旋轉(zhuǎn)發(fā)電、發(fā)電機機頭轉(zhuǎn)動等功能。 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的控制技術(shù)和伺服傳動技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)，這是因為自然風(fēng)速的大小和方向是隨機變化的，風(fēng)力發(fā)電機組的切入（電網(wǎng)）和切出（電網(wǎng)）、輸入功率的限制、風(fēng)輪的主動對風(fēng)以及對運行過程中故障的檢測和保護(hù)必須能夠自動控制。同時，風(fēng)力資源豐富的地區(qū)通常都 是海島或邊遠(yuǎn)地區(qū)甚至海上，分散布置的風(fēng)力發(fā)電機組通常要求能夠無人值班運行和遠(yuǎn)程監(jiān)控，這就對風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。與一般工業(yè)控制過程不同，風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)是綜合性控制系統(tǒng)。它不僅要監(jiān)視電網(wǎng)、風(fēng)況和機組運行參數(shù)，對機組進(jìn)行并網(wǎng)與脫網(wǎng)控制，以確保運行過程的安全性與可靠性，而且還要根據(jù)風(fēng)速與風(fēng)向的變化，對機組進(jìn)行優(yōu)化控制，以提高機組的運行效率和發(fā)電量。 20 世紀(jì) 80 年代中期開始進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電市場的定槳距風(fēng)力發(fā)電機組，主要解決了風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)問題和運行的安全性與可靠性問題，采用了軟并網(wǎng) 技術(shù)、空氣動力剎車技術(shù)、偏航與自動解纜技術(shù)，這些都是并網(wǎng)運行的風(fēng)力發(fā)電機組需要解決的最基本的問題。由于功率輸出是由槳葉自身的性能 2 來限制的，槳葉的節(jié)距角在安裝時已經(jīng)固定；而發(fā)電機轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)頻率限制。因此，只要在允許的風(fēng)速范圍內(nèi)，定槳距風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)在運行過程中對由于風(fēng)速變化引起輸出能量的變化是不作任何控制的。這就大大簡化了控制技術(shù)和相應(yīng)的伺服傳動技術(shù)，使得定槳距風(fēng)力發(fā)電機組能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化運行。 20 世紀(jì) 90 年代后，風(fēng)力發(fā)電機組的可靠性已經(jīng)不是問題，變槳距風(fēng)力發(fā)電機組開始進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電市場。采 用全槳變距的風(fēng)力發(fā)電機組，起動時可對轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，并網(wǎng)后可對功率進(jìn)行控制，使風(fēng)力機的起動性能和功率輸出特性都有顯著和改善。風(fēng)力發(fā)電機組的液壓系統(tǒng)不再是簡單的執(zhí)行機構(gòu)，作為變距系統(tǒng)，它自身組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，采用了電液比例閥或電液伺服閥，使控制系統(tǒng)的水平提高到一個新的階段。 由于變距風(fēng)力發(fā)電機組在額定風(fēng)速以下運行時的效果仍不理想，到 20 世紀(jì) 90 年代中期，基于變距技術(shù)的各種變速風(fēng)力發(fā)電機組開始進(jìn)入風(fēng)電場。變速風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)與定速風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)的根本區(qū)別在于，變速風(fēng)力發(fā)電機組是把風(fēng)速信號作為控制系統(tǒng) 的
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