【正文】 保護裝置迅速切斷故障回路，防止故障擴大。對于每臺風力發(fā)電機組來說，即使沒有上位機的參與，也能安全正確地工作?？刂破髦g的聯(lián)接也很方便，易于構成主從式分散控制系統(tǒng)。同時，控制界面全部是英文的也不利于運行人員操作。② 能夠顯示各臺機組的運行數據，比如每臺機組的瞬時發(fā)電功率、累計發(fā)電量、發(fā)電小時數、風輪及電機的轉速和風速、風向等，將下位機的這些數據調入到上位機，在顯示器上顯示出來，必要時還應當用曲線 或圖表的形式直觀地顯示出來。但這類操作必須有一定的權限，以保證整個風電場的運行安全。但是為了安全起見目前國內遠程監(jiān)控系統(tǒng)只完成監(jiān)視功能，隨著技術的發(fā)展，無人值班風電場的推出，遠程監(jiān)控系統(tǒng)將發(fā)揮更大作用。隨著風電場的容量越來越大，對電力系統(tǒng)的影響也越來越明顯，研究風電并網后對系統(tǒng)的影響己成為重要課題。目前在國內和國外大量采用的是交流異步發(fā)電機，其并網方法也根據電機的容量不同和控制方式不同而變化。中國最早引進的 55KW 風力發(fā)電機組及自行研制的 50KW 風力發(fā)電機組都是采用這種方法并網的。 4. 軟并網 這種并網方法是在異步發(fā)電機定子與電網之間通過每相串入一只雙向晶閘管連接起來，三相均有晶閘管控制。風電機組對電網產生影響的主要有高次 諧波和電壓閃變與電壓波動。對于變速風機是通過整流和逆變裝置 接入系統(tǒng)，如果電力電于裝置的切換頻率恰好在產生諧波的范圍內，則會產生很嚴重的諧波問題，不過隨著電力電子器件的不斷改進，這個問題也在逐步得到解決。要根據電網結構，負荷情況，決定最大的發(fā)電量和系統(tǒng)在發(fā)生故障時的穩(wěn)定性。 發(fā)電計劃與調度 傳統(tǒng)的發(fā)電計劃基于電源的可靠性以及負荷的可預測性，以這兩點為基礎，發(fā)電計劃的制定和實施有了可靠的保證。由于電力電子元件的性能不斷提高，價格不斷下降，以 IGBT 為代表的新型電力電子器件的最大功率已經達到 MVA 級，升關頻率達到 10kHZ，脈定調制技術（ PWM）的采用有效地抑制了電力電子器件容易帶來的諧波。 需要重點研究的內容 風電機最優(yōu)控制方案、風電機控制器可靠性研究、人性化中文界面監(jiān)控系統(tǒng)、風機并網靜態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定的研究和仿真計算、大功率 IGBT 逆變器、風電設備防雷保護系統(tǒng)。但是有趨勢表明：未來幾年變漿距功率調節(jié)方式將取代定漿距功率調節(jié)方式；變速恒頻方式將取代恒速恒頻 方式，以達到最大限度地提高風能的利用效率。但是對于孤立運行的小型電網，風電帶來的頻率偏移和穩(wěn)定性問題是不容忽視的。隨著電力電子技術的發(fā)展，大量新型大容量風力發(fā)電機組開始投入運行，風電場裝機達到可以和常規(guī)機組相比的規(guī)模，直接接入輸電網，與風電場并網有關的電壓、無功控制、有功調度、靜態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定等問題越來越突出。一種是風機本身配備的電力電子裝置可能帶來諧波問題。通過晶閘管軟并網方法將風力驅動的異步發(fā)電機并入電網是目前國內外中型及大型風力發(fā)電機組中普遍采用的，中國引進和自行開發(fā)研制生產的 250KW、 300KW、 600KW的并網型異步風力發(fā)電機組，都是采用這種并網技術。 3. 降壓并網 這種并網方法是在異步電機與電網之間串接電阻或電抗器，或者接入自耦變壓器，以達到降低并網合閘瞬間沖擊電流幅值及電網電壓下降的幅度。這種并網方式比同步發(fā)電機的準同步并網簡單，并網容易。 風電也給發(fā)電和運行計劃的制定帶來很多困難，需要重新評估系統(tǒng)的發(fā)電可靠性，分析風電的容量可信度，研究新的無功調度及電壓控制策略以保證風電場和整個系統(tǒng)的電壓水平及無功平衡，以及對孤立系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響等。如果是海上風場，這個因素更為重要。 遠程監(jiān)控系統(tǒng) 功能：實時查看就地風機運行情況、數據記錄。 ⑤ 能夠對風電機組實現(xiàn)集中控制。 風電場的監(jiān)控軟件應具有如下功能： ① 友好的控制界面。比較先進的通訊方式還有 PROFIBUS 通信方式、工業(yè)以太網通信方式等。國內生產的一般較多采用可編程控制器（如西門子 S7300），這樣硬件的可靠性和穩(wěn)定性好，尤其是對于海上風電維護不便，更需要高 可靠的控制器。 中央監(jiān)控系統(tǒng)結構圖： 風機控制器 目前風電場所采用的風電機組都是以大型并網型機組為主，各機組有自己的控制系統(tǒng)，用來采集機組數據及狀態(tài)，通過計算、分析、判斷而控制機組的啟動、停機、調向、剎車和開啟油泵等一系列控制和保護動作，能使單臺風力發(fā)電機組實現(xiàn)全部自動控制，無需人為干預。 工作 接地、保護接地、防雷接地、防靜電接地、屏蔽接地。從干擾的種類來看，可分為交變脈沖干擾和單脈沖干擾兩種，它們均以電或磁的形式干擾控制系統(tǒng)。另外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。通常采用隔離、限壓、高壓瞬態(tài)吸收元件、過流保護器等 震動保護：機組應設有三級震動頻率保護，震動球開關、震動頻 率上限 震動頻率極限2，當開關動作時，控制系統(tǒng)將分級進行處理。 根據國外風場的統(tǒng)計數據表明，風電場因雷擊而損壞的主要風電機部件是控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。 ③ 風輪保護 當有特大強風發(fā)生時，停機并釋放葉尖阻尼板，槳距調到最大，偏航 90 度背風，以保護風輪免受損壞。 發(fā)電機控制系統(tǒng)除了控制發(fā)電機 “獲取最大能量 ”外，還要使發(fā)電機向電網提供高品質的電能。 永磁直驅同步發(fā)電機系統(tǒng)存在的缺點是：對永磁材料的性能穩(wěn)定性要求高，電機重量增加。 目前國內有多家開發(fā)成功雙饋電機控制系統(tǒng)，如蘭州電機有限責任公司與清華大學、沈陽工業(yè)大學合作研制的兆 瓦級變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電系統(tǒng)控制設備，采用全數字化矢量控制方法。 雙饋電機應用于風力發(fā)電中，可以解決風力機轉速不可調。頻率及相位角，達到調節(jié)其轉速、有功功率和無功功率的目的。各大風力發(fā)電制造商如： Vestas， NEG， Micon， Nordex 都有此類產品。在低風速肘，將槳葉 節(jié)距調節(jié)到可獲取最大功率位置，槳距角調整優(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節(jié)，將功率調整在額定值上。 定槳失速調節(jié)型的優(yōu)點是失速調節(jié)由指槳葉本身完成，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節(jié)而控制系統(tǒng)不作任何控制，使控制系統(tǒng)大為減化。一些新的控制 理論開始應用于風電機組控制系統(tǒng)。變速風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)與定速風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)的根本區(qū)別在于，變速風力發(fā)電機組是把風速信號作為控制系統(tǒng)的輸入變量來進行轉速和功率控制的。 20 世紀 80 年代中期開始進入風力發(fā)電市場的定槳距風力發(fā)電機組，主要解決了風力發(fā)電機組的并網問題和運行的安全性與可靠性問題，采用了軟并網技術、空氣動力剎車技術、偏航與自動解纜技術，這些都是并網運行的風力發(fā)電機組需要解決的最基本的問題。 PLC 是一種針對順序邏輯控制發(fā)展起來的電子設備，目前功能上有較大提高。當然對于不同類型的風力發(fā)電機控制單元會不相同。 本文的工作為最大功率控制擾動法在小型風力發(fā)電系統(tǒng)中的應用提供了理論依據 ,具有重要參考價值。逆變器將直流電變換成額定頻率的交流電直接供給用電負載或送給電網。我國地域遼闊，廣大邊遠山區(qū)、沿海島嶼和少數民族地區(qū)地廣人稀、交通不便，利用大電網的延伸解決供電問題非常困難，而這些地區(qū)風力資源往往又比較豐富。為有力拉動內需，保持經濟社會平穩(wěn)較快發(fā)展，政府加大了對交通、能源領域的固定資產投資力度，支持和鼓勵可再生能源發(fā)展。國外小風機也采用機械化生產等截面葉片，大大提高了葉片生產的效率和產品質量。對于解決邊遠地區(qū)居住分散的農牧民群眾的生活用電和部分生產用電起了很大作用。 In One 的設計理念 Automation Studio? Automation Studio? 設計 初衷是建立在一種放眼整機控制而不是局部（只關心驅動或者邏輯，獨立組件）， 30 年的豐富 OEM控制設計使得 Bamp。 開發(fā)自主知識產權的控制系統(tǒng)必須要提上日程，一方面，由 于缺乏差異化而使得未來競爭中的透明度過高，而造成陷入激烈的價格競爭，另一方面，尋找合適的平臺開發(fā)自主的風電控制系統(tǒng)將使得制造商在未來激烈競爭中獲得先手。 國內的風力發(fā)電控制技術起步較晚，目前的控制系統(tǒng)均是由歐洲專用控制方案提供商提供的專用系統(tǒng)，價格高昂且交貨周期較長 。同時， PCC 支持用戶自定義庫的封裝設計，用戶可以將其自身的核心算法封裝為功能塊來調用，這使得一方面代碼的安全性得到了很好的保證，而另一方面，它也提供了針對不同機組的系統(tǒng)調用，大大簡化了軟件的重構，支持快速開發(fā)。 國內小型風力發(fā)電機概況： 我國較大規(guī)模地開發(fā)和應用風力發(fā)電機，特別是小型風力發(fā)電機，始于７０年代，當時研制的風力提水機用于提水灌溉和沿海地區(qū)的鹽場，研制的較大功率的風力發(fā)電機應用于浙江和福建沿海，特別是在內蒙古地區(qū)由于得到了政府的支持和適應了當地自然資源和當地群眾的需求，小型風力發(fā)電機的研究和推廣得到了長足的發(fā)展。一種是玻璃鋼材料，一般用玻璃絲布和調配好的環(huán)氧樹脂在模型內手工糊制，在內腔填加一些填充材料，手工糊制適用于不同形狀和變截面的葉片但手工制作費工費時，產品質量不易控制。 誠遠風力發(fā)電最新研制出世界最小型風力發(fā)電機，其體積與 600ML 百事可樂瓶子一般大，重量僅為兩公斤，而功率卻達到了 100w，絕無僅有，堪稱世界之最 小型風力發(fā)電的市場潛力巨大 進入 2021 年下半年以來，受國際宏觀形勢影響，中國經濟發(fā)展速度趨緩。人類日益增長的環(huán)境保護意識和提高生活質量的需求，要求減少化石能源對環(huán)境的污染，優(yōu)先發(fā)展清潔能源。在發(fā)電機發(fā)出的電不足時，蓄電池向逆變器放電，來補充電力。 仿真研究 基于 MATLAB/SIMULINK 環(huán)境 建立系統(tǒng)仿真模型，并進行 了仿真研究，重點考察最大功率控制策略及 參數