【正文】 結(jié)果如圖45和圖46所示。（3）仿真結(jié)果分析如圖43和圖44曲線所示，風(fēng)輪機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率都是標(biāo)幺值，則它們的曲線是完全一致的，在03s時(shí)變槳距控制系統(tǒng)在調(diào)節(jié)槳葉節(jié)距使轉(zhuǎn)矩和功率輸出逐漸達(dá)到穩(wěn)定，由于又突然受到在3s與4s分別受到陣行風(fēng)與漸變風(fēng)的影響，從而使波形在這兩個(gè)時(shí)間有的突變，之后繼續(xù)達(dá)到穩(wěn)定。圖45 風(fēng)輪機(jī)機(jī)械功率輸出及參數(shù)設(shè)置圖46 風(fēng)輪機(jī)機(jī)械功率模擬仿真結(jié)果 異步發(fā)電機(jī)模擬仿真分析（1）異步發(fā)電機(jī)的輸出量有有功功率、無(wú)功功率、機(jī)械轉(zhuǎn)矩、電磁轉(zhuǎn)矩和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，異步發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)如圖47所示。 （2）發(fā)電機(jī)有功功率輸出及仿真結(jié)果分析異步發(fā)電機(jī)有功功率輸出及參數(shù)設(shè)置如圖48，由于異步發(fā)電機(jī)只能輸出有功功率，根據(jù)電力系統(tǒng)對(duì)異步機(jī)作為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的有關(guān)規(guī)定，它的基本參量的正方向是按電動(dòng)機(jī)狀態(tài)定義的，則有功功率輸出為負(fù)值。異步發(fā)電機(jī)有功功率仿真結(jié)果分析在1s時(shí)異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，由于采用的是直接并網(wǎng)，在并網(wǎng)時(shí)出現(xiàn)了很大的沖擊電流，導(dǎo)致有功功率1s時(shí)發(fā)生突變，然后有功功率下降并逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在3s和4s分別受到陣行風(fēng)和漸變風(fēng)的影響，有功功率的曲線有很小的下降，然后又達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。圖47 異步發(fā)電機(jī)輸出參數(shù)圖48 異步發(fā)電機(jī)有功功率輸出及參數(shù)設(shè)置 異步發(fā)電機(jī)有功功率仿真結(jié)果圖49 異步發(fā)電機(jī)有功功率模擬仿真結(jié)果（3）發(fā)電機(jī)無(wú)功功率輸出及仿真結(jié)果分析異步發(fā)電機(jī)無(wú)功功率輸出及參數(shù)設(shè)置如圖49，由于作為異步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的無(wú)功功率只能從電網(wǎng)吸收，根據(jù)電力系統(tǒng)對(duì)異步機(jī)作為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的有關(guān)規(guī)定，它的基本參量的正方向是按電動(dòng)機(jī)狀態(tài)定義的，則無(wú)功功率輸出為正值。圖410 異步發(fā)電機(jī)無(wú)功功率輸出及參數(shù)設(shè)置圖411 異步發(fā)電機(jī)無(wú)功功率模擬仿真結(jié)果異步發(fā)電機(jī)無(wú)功功率仿真結(jié)果分析在1s時(shí)異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，由于采用的是直接并網(wǎng)，在并網(wǎng)時(shí)出現(xiàn)了很大的沖擊電流，導(dǎo)致無(wú)功功率在1s時(shí)發(fā)生突變，然后無(wú)功功率下降并逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在3s和4s分別受到陣行風(fēng)和漸變風(fēng)的影響，無(wú)功功率的曲線有很小的上升，然后又達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在0～1s時(shí)無(wú)功功率為零，主要原因是雖然發(fā)電機(jī)端加了電容給發(fā)電機(jī)補(bǔ)償無(wú)功，但此時(shí)發(fā)電機(jī)端沒(méi)有電壓，則電容兩端也沒(méi)有電壓，因此這段時(shí)間發(fā)電機(jī)并未得到無(wú)功補(bǔ)償，即此時(shí)無(wú)功功率曲線為零。（4）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出及仿真結(jié)果分析異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出及參數(shù)設(shè)置如圖340所示，異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是一個(gè)很重要參數(shù)，發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)其轉(zhuǎn)速略大于同步轉(zhuǎn)速，則滑差。圖412 異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速模擬仿真結(jié)果異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果分析，此時(shí)異步電機(jī)運(yùn)行在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)；，則發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速開(kāi)始上升，并超過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速標(biāo)玄值1，異步電機(jī)此時(shí)運(yùn)行在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，之后轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，并逐漸趨于穩(wěn)定。在3s和4s分別受到陣行風(fēng)和漸變風(fēng)的影響，轉(zhuǎn)速曲線有很小的變化，然后又達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。（5）發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩輸出及仿真結(jié)果分析異步發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩輸出及參數(shù)設(shè)置如圖413所示。圖413 異步發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩輸出及參數(shù)設(shè)置異步發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩仿真結(jié)果圖414 異步發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩模擬仿真結(jié)果異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果分析在0~，發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)速控制，因此這段時(shí)間它的輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩為零，，再繼續(xù)達(dá)到穩(wěn)定，由于異步電機(jī)各參量正方向在PSCAD軟件是按電動(dòng)機(jī)定義的，因此在發(fā)電機(jī)狀態(tài)時(shí)它的輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩為負(fù)值。(6) 發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩輸出及仿真結(jié)果分析電磁轉(zhuǎn)矩Te是反映發(fā)電機(jī)由機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的一個(gè)重要參數(shù)，電磁轉(zhuǎn)矩Te等于機(jī)械功率Pm除以轉(zhuǎn)軸的角速度，即.發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩模擬仿真結(jié)果分析在1s時(shí)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，因此發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩在0～1s時(shí)為零，在并網(wǎng)后電磁轉(zhuǎn)矩開(kāi)始下降，之后又開(kāi)始上升，并逐漸達(dá)到穩(wěn)定。在3s和4s時(shí)分別受到陣行風(fēng)和漸變風(fēng)的影響，電磁轉(zhuǎn)距曲線有明顯的下降，之后又達(dá)到穩(wěn)定。圖415 異步發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩輸出及參數(shù)設(shè)置異步發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩仿真結(jié)果圖416 異步發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩模擬仿真結(jié)果 風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)并網(wǎng)模擬仿真分析 (1) 發(fā)電機(jī)三相電壓輸出及仿真結(jié)果分析 圖417 異步發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)三相電壓輸出及參數(shù)設(shè)置圖418 異步發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)三相電壓模擬仿真結(jié)果圖419 高壓母線電壓模擬仿真結(jié)果異步發(fā)電機(jī)三相電壓模擬仿真結(jié)果分析如圖418所示,在發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)前低壓側(cè)電壓為0,在1S時(shí)發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng),電壓突然上升到接近于額定電壓,發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸送功率。并網(wǎng)后的功率輸出逐漸趨于穩(wěn)定，這時(shí)的電壓曲線呈正弦曲線形狀變化，向電網(wǎng)輸送額定功率。(2)低壓母線和高壓母線的線電壓輸出及仿真結(jié)果分析圖420 低壓母線和高壓母線的線電壓輸出及仿真結(jié)果低壓母線和高壓母線的線電壓仿真結(jié)果分析在正常運(yùn)行時(shí),低壓母線和高壓母線電壓均從0迅速上升并均達(dá)到各自的額定值，然后一直保持穩(wěn)定。，高壓母線電壓穩(wěn)定在121KV左右。(3) 低壓母線相電流輸出及仿真結(jié)果分析并網(wǎng)前電流為0,在1s時(shí)斷路器合閘并網(wǎng)，出現(xiàn)很大的沖擊電流，其沖擊電流值達(dá)到11KA，然后又開(kāi)始上升，最后趨于穩(wěn)定,。 圖421 低壓電流輸出及參數(shù)設(shè)置圖422 低壓母線相電流輸出及仿真結(jié)果 變槳距控制系統(tǒng)模擬仿真分析通過(guò)控制槳距角的大小的改變就可以控制葉片吸收風(fēng)功率的多少，槳距角的調(diào)節(jié)可以使發(fā)電機(jī)輸出功率平穩(wěn)。圖423 變槳距控制系統(tǒng)模擬仿真結(jié)果變槳距控制系統(tǒng)模仿真結(jié)果分析 風(fēng)輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行于風(fēng)輪葉尖本來(lái)值90176。，即槳矩角初始值為90度，在機(jī)組起動(dòng)的過(guò)程中逐漸變小，這樣葉片吸收風(fēng)能逐漸增大，葉片的轉(zhuǎn)速也逐漸加快，且保持不變，此時(shí)葉片吸收風(fēng)能達(dá)到了最大。 低于額定風(fēng)速時(shí)控制的模擬仿真結(jié)果分析額定風(fēng)速以下是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行可以不受功率限制的風(fēng)速范圍。在這一運(yùn)行區(qū)域，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速的控制來(lái)跟蹤最佳曲線以獲得最大能量。通常對(duì)轉(zhuǎn)速的控制是通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制模擬仿真結(jié)果分析發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器是一個(gè)六階的動(dòng)態(tài)模型，發(fā)電機(jī)制轉(zhuǎn)速輸入值是根據(jù)發(fā)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩在模塊中進(jìn)行計(jì)算而得到的，其輸出總是保持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速在恒定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速的恒定使發(fā)電機(jī)能夠正常起動(dòng)，并能安全地并入到電網(wǎng)，并網(wǎng)后在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。圖424 低于額定風(fēng)速時(shí)異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制模擬仿真結(jié)果發(fā)電機(jī)也可以在起動(dòng)前給定一個(gè)起動(dòng)轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)前正常起動(dòng)。然后使用時(shí)間控制選擇器來(lái)選擇發(fā)電機(jī)使用轉(zhuǎn)速控制和轉(zhuǎn)矩控制的狀態(tài)，在發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)后，發(fā)電機(jī)的控制轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩控制，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)在略高于額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速附近運(yùn)行。圖425 低于額定風(fēng)速時(shí)發(fā)電機(jī)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速控制模擬仿真結(jié)果發(fā)電機(jī)在準(zhǔn)備起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速為0，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前由于風(fēng)輪機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩在不斷升高，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)使其轉(zhuǎn)速達(dá)到并超過(guò)額定轉(zhuǎn)速。在3s時(shí)出現(xiàn)的陣性風(fēng)和4s時(shí)出現(xiàn)的漸變風(fēng)影響了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)了突然的升高，而后又下降到了略高于額定轉(zhuǎn)速的附近運(yùn)行，最終將達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。 風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制模擬仿真結(jié)果分析風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制是根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋值和給定值進(jìn)行選擇，然后利用乘法器乘以轉(zhuǎn)速的基準(zhǔn)值314rad/s得到風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速的值，輸入到風(fēng)輪機(jī)并對(duì)風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的。在并網(wǎng)前,風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)速為給定值,由于有風(fēng)模型的輸入,使得風(fēng)輪機(jī)輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩，但是由于風(fēng)模型的輸入的風(fēng)速有波動(dòng)，所以風(fēng)輪機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩受到了影響。但在并網(wǎng)時(shí)風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)矩沒(méi)有太大的變化，曲線在不斷的上升。在并入電網(wǎng)以后，在3s時(shí)受到的陣性風(fēng)和4s時(shí)受到漸變風(fēng)的影響而出現(xiàn)了明顯的突變，可見(jiàn)風(fēng)的變化對(duì)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)矩的輸出是有直接影響的。風(fēng)輪機(jī)的機(jī)械功率是低風(fēng)速時(shí)風(fēng)輪產(chǎn)生的氣動(dòng)功率，與風(fēng)速和瞬時(shí)值有關(guān)，功率極限取作恒定的話，功率輸出如圖426所示。電功率的輸出曲線同機(jī)械功率的輸出曲線完全一致，這樣電功率輸出的變化可從起點(diǎn)跟蹤，在起動(dòng)區(qū)電功率是負(fù)值，說(shuō)明是作電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的區(qū)域。如果根據(jù)實(shí)際的原理分析的話，當(dāng)風(fēng)輪加速時(shí)電功率應(yīng)該大于機(jī)械功率，但由于實(shí)際中存在一定的誤差，所以沒(méi)有太大的變化。圖426 低于額定風(fēng)速時(shí)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)矩模擬仿真結(jié)果 變槳距控制模擬仿真結(jié)果分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距控制系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)準(zhǔn)備起動(dòng)時(shí)，槳矩角從初始的90度先減小到45度，處于待起動(dòng)狀態(tài)；然后在起動(dòng)風(fēng)速持續(xù)10秒時(shí)，槳距角再?gòu)?5度逐漸變小。在槳距變小的過(guò)程中，葉片吸收風(fēng)功率在逐漸的增加，同樣葉片的轉(zhuǎn)速也逐漸圖427 并網(wǎng)后風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)矩受風(fēng)影響的模擬仿真結(jié)果加快，則風(fēng)輪機(jī)的輸出功率在不斷增大，帶動(dòng)異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而發(fā)出電來(lái)。根據(jù)圖45所示我們可知風(fēng)輪機(jī)在并網(wǎng)前，槳距角已經(jīng)變到8度左右，風(fēng)輪機(jī)吸收的功圖428 變槳距控制模擬仿真結(jié)果率已接近額定功率。在發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)后，這時(shí)葉片吸收的風(fēng)能達(dá)到了最大，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。槳葉節(jié)距變化過(guò)程是迅速，所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的起停機(jī)過(guò)程也是快速的，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在這穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)可以迅速進(jìn)行調(diào)節(jié)或停機(jī)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的安全性提高。在低于額定風(fēng)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)歷了從起動(dòng)到并網(wǎng)或在正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等的控制過(guò)程，所以風(fēng)力發(fā)電對(duì)控制系統(tǒng)的要求很高。在起動(dòng)狀態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓和低壓側(cè)電流均為0，這時(shí)變槳距系統(tǒng)的節(jié)距給定值由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)控制，轉(zhuǎn)速控制器按一定的速度上升率給出速度參考值，變距系統(tǒng)對(duì)槳葉節(jié)距進(jìn)行調(diào)節(jié)。由圖46的模擬仿真結(jié)果可知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)時(shí)電壓和電流均出現(xiàn)了沖擊，為了確保并網(wǎng)平穩(wěn)，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生盡可能小的沖擊，變槳距系統(tǒng)可以在一定時(shí)間內(nèi)，保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速在同步轉(zhuǎn)速附近，尋找最佳時(shí)機(jī)并網(wǎng)。而在欠功率狀態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)在低于額定功率的狀態(tài)運(yùn)行，可以采用OPTITIP技術(shù)對(duì)繞線式異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于我們仿真所用的發(fā)電機(jī)為鼠籠式異步發(fā)電機(jī)，所以在這里我不加以論述。 高于額定風(fēng)速時(shí)控制的模擬仿真結(jié)果分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變速運(yùn)行可以使機(jī)組在風(fēng)速大范圍內(nèi)變化時(shí)增加能量的獲得,但在高風(fēng)速狀態(tài)下,能量的獲取將受到機(jī)組物理性能的限制。風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速和能量轉(zhuǎn)換必須低于某個(gè)極限值，否則各部件的機(jī)械和疲勞強(qiáng)度就受到挑戰(zhàn)。因此在高風(fēng)速下，當(dāng)風(fēng)速作大幅度變化時(shí)，保持發(fā)電機(jī)組恒定的功率輸出，并使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)系統(tǒng)具有良好的柔性，是高于額定風(fēng)速時(shí)控制系統(tǒng)的基本目標(biāo)。在這一運(yùn)行區(qū)域，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)主要是通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)輪機(jī)的功率系數(shù)，將功率輸出限制在允許范圍之內(nèi)；同時(shí)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速能隨功率的輸入作快速變化，這樣發(fā)電機(jī)就可以在允許的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)持續(xù)工作并保持傳動(dòng)系統(tǒng)良好的柔性。通常采用兩個(gè)方法控制風(fēng)輪的功率系數(shù)，一是控制發(fā)電機(jī)的反力矩，通過(guò)改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)改變風(fēng)輪的葉尖速比；二是改變槳葉節(jié)距角以改變空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)矩。本節(jié)主要介紹使用比例積分（PI）和干攏調(diào)節(jié)控制調(diào)節(jié)（DAC），通過(guò)改變槳葉節(jié)距角來(lái)控制風(fēng)輪的功率系數(shù)，以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)對(duì)各種物理量進(jìn)行限制的要求。 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制模擬仿真結(jié)果分析 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器是一個(gè)六階的動(dòng)態(tài)模型，發(fā)電機(jī)制轉(zhuǎn)速輸入值是根據(jù)發(fā)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩在模塊中進(jìn)行計(jì)算而得到的，同樣在發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)后進(jìn)入額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí),其輸出的轉(zhuǎn)速還是保持在恒定轉(zhuǎn)速。輸入的恒定轉(zhuǎn)速使發(fā)電機(jī)能夠正常安全地運(yùn)行,使發(fā)電機(jī)輸出的功率只受風(fēng)速變化的影響。在高于額定風(fēng)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)達(dá)到轉(zhuǎn)速有限或功率極限，因此必須在小的下運(yùn)行，但必須控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速在略高于額定轉(zhuǎn)速附近運(yùn)行，這樣才能保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的安全性。圖429 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電壓、電流模擬仿真結(jié)果發(fā)電機(jī)如果在起動(dòng)前給定了一個(gè)起動(dòng)轉(zhuǎn)速的話，發(fā)電機(jī)正常地并入電網(wǎng)后在高于額定風(fēng)速時(shí)，發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)速的控制轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩的控制，則由完全由風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在略高于額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速附近運(yùn)行。這樣,發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速標(biāo)玄值)―，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化是很微小的，對(duì)發(fā)電機(jī)輸出功率的影響也是微乎其微的，同樣對(duì)電力系統(tǒng)的影響也是很小的。發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前由于風(fēng)輪機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩在不斷升高，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)使其轉(zhuǎn)速達(dá)到并超過(guò)額定轉(zhuǎn)速。發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)后，在3s時(shí)出現(xiàn)的陣性風(fēng)和4s時(shí)出現(xiàn)的漸變風(fēng)影響了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)了一定的突然的升高，而后又下降到了略高于額定轉(zhuǎn)速的附近運(yùn)行，最終達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。圖430 高于額定風(fēng)速時(shí)異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制模擬仿真結(jié)果圖431 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后高于額定風(fēng)速時(shí)轉(zhuǎn)速控制模擬仿真結(jié)果 風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制模擬仿真結(jié)果分析高于額定風(fēng)速時(shí),風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)速是根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋值乘以轉(zhuǎn)速的基準(zhǔn)值314rad/s得到的，然后輸入到風(fēng)輪機(jī)并對(duì)其轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)控制的。由于風(fēng)模型的輸入具有一定的波動(dòng)性,使得受到一定的影響。在3s時(shí)受到的陣性風(fēng)和4s時(shí)受到漸變風(fēng)的影響, 風(fēng)輪機(jī)輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)了明顯的突變，可見(jiàn)風(fēng)的變化對(duì)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)矩的輸出是有直接影響的。風(fēng)輪機(jī)的機(jī)械功率是低風(fēng)速時(shí)風(fēng)輪產(chǎn)生的氣動(dòng)功率，與風(fēng)速和瞬時(shí)值有關(guān)，功率極限取作恒定的話，電磁功率輸出如圖433所示。電磁功率的輸出曲線大于機(jī)械功率的輸出曲線，這樣電功率輸出的變化可從起點(diǎn)跟蹤，在起動(dòng)區(qū)電功率是負(fù)值，說(shuō)明是作電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的區(qū)域。圖432 高于額定風(fēng)速時(shí)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)矩模擬仿真結(jié)果圖433 高于額定風(fēng)速時(shí)風(fēng)輪機(jī)功率模擬仿真結(jié)果 變槳距控制模擬仿真結(jié)果分析高于額定風(fēng)速的變槳控制系統(tǒng)受到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)速的雙重控制，當(dāng)風(fēng)速大幅度變化時(shí)在保持風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒定的功率輸出，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)輪機(jī)的功率系數(shù)，將功率輸出限制在允許的范圍內(nèi)，同時(shí)也使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速能隨功率的輸出作快速的變化。我們能夠通過(guò)使用PI比例積分和DAC干攏調(diào)節(jié)控制來(lái)改變槳葉節(jié)距角的方法來(lái)控制風(fēng)輪機(jī)的功率系數(shù)。功率反饋信號(hào)與給定值進(jìn)行比較，當(dāng)功率