兆瓦级变速恒频风电机组变速变桨距控制技术研究
摘 要 大型兆瓦级变速恒频风电机使用变速变桨距控制技术，让风电机在额定风速以上进行平稳的功率输出，进而保障机组运行安全。电动变桨距由于系统操作简单，在方便控制的同时，具有很强的可靠性；因此，在变桨距风力发电机组中得到了良好的应用。根据风速大小，可以将变速恒频风力发电机组分成四个区域，每个区域采用对应的控制算法。本文结合我国兆瓦级变速恒频风电机组变速变桨距控制技术，对风电机组变速变桨距工作原理、控制策略以及现场仿真实验进行了简要的探究和阐述。
关键字 兆瓦级变速恒频；风电机组；变速变桨距；控制技术
中图分类号TM31 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0180-02
近年来，随着我国风力发电产业在全国的快速发展，风能逐渐成为世界上最快捷清洁性能源，同时风电机组也得到了快速发展。在实际应用中，变速恒频风力机不仅可以减省发电系统对电网造成的不良影响，同时还能增强风力风电系统稳定性和风能利用率，在上个世纪90年代以后，通过替换风力发电机组，取得了良好的成果。在风力发电的过程中，变速随着风速变化而变化，不断整理风力机输入功率。在这过程中，兆瓦级变速控制技术不仅可以降低传动链和风力机磨损，同时对增强风能转换效率也有重要作用，它具有运行噪声低、能及时调节功率参数等优点。锋利发电机组变桨距通过叶片，依靠相关技术进一步改变桨距角大小和气动特性；在改善整机和桨叶受力情况的同时，增强风力机输出功率，让兆瓦级变速恒频风电机组具有更好的启动、制动性能，逐步稳定输出功率，在健全控制算法的同时，不断减小风电机组转矩脉动与荷载，从而延长风电机组使用周期。
1风电机组变速变桨距工作原理
在电力系统中，风力机主控系统根据当前发电机功率、风速等状态数据，通过下发桨叶距角位置以及制定角度位置，明确变桨距实时响应主控指令，从而保障风电机组高效、稳定运行；当变速恒频风电机组出现特殊情况时，通过调整桨叶位置，让桨叶和风向平行，从而实现气动刹车，保障停机安全。变速恒频风力发电系统模型（如图1所示），它是整个控制系统指令发出后，将变桨距控制技术作为变速恒频风电机组的核心，通过恒频发电机转速、风速以及电功率桨距角指令或者电磁转矩命令，将主控制器直到发送到风电机组变流器或者变桨距系统中。
变桨距系统根据变桨执行机构，按照主控制器给定调整桨距角，并且将运行情况和实际值反馈到主控制器中。变...
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