風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)

1、風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)功能研究風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)簡介風力發(fā)電機組由多個部分組成，而控制系統(tǒng)貫穿到每個部分，其相當于風電系統(tǒng)的神經(jīng)。因此控制系統(tǒng)的質量直接關系到風力發(fā)電機組的工作狀態(tài)、發(fā)電量的多少以及設備的安全性。自熱風速的大小和方向是隨機變化的，風力發(fā)電機組的并網(wǎng)和退出電網(wǎng)、輸入功率的限制、風輪的主動對封以及運行過程中故障的檢測和保護必須能夠自動控制。同時，風力資源豐富的地區(qū)通常都是邊遠地區(qū)或是海上，分散布置的風力發(fā)電機組通常要求能夠無

2、人值班運行和遠程控制，這就對風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)的自動化程度和可靠性提出了很高的要求。與一般的工業(yè)控制過程不同，風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)是綜合性控制系統(tǒng)。他不僅要監(jiān)視電網(wǎng)、風況和機組運行參，對機組進行控制。而且還要根據(jù)風速和風向的變化，對機組進行優(yōu)化控制，以提高機組的運行效率?？刂葡到y(tǒng)的組成風力發(fā)電機由多個部分組成，而控制系統(tǒng)貫穿到每個部分，相當于風電系統(tǒng)的神經(jīng)。因此控制系統(tǒng)的好壞直接關系到風力發(fā)電機的工作狀態(tài)、發(fā)電量的多少以及設備的安

3、全。目前風力發(fā)電亟待研究解決的的兩個問題：發(fā)電效率和發(fā)電質量都和風電控制系統(tǒng)密切相關。對此國內外學者進行了大量的研究，取得了一定進展，隨著現(xiàn)代控制技術和電力電子技術的發(fā)展，為風電控制系統(tǒng)的研究提供了技術基礎。風力發(fā)電控制系統(tǒng)的基本目標分為三個層次：這就是保證風力發(fā)電機組安全可靠運行，獲取最大能量，提供良好的電力質量?？刂葡到y(tǒng)組成主要包括各種傳感器、變距系統(tǒng)、運行主控制器、功率輸出單元、無功補償單元、并網(wǎng)控制單元、安全保護單元、通訊接口電

4、路、監(jiān)控單元。具體控制內容有：信號的數(shù)據(jù)采集、處理，變槳控制、轉速控制、自動最雙饋發(fā)電機雙饋電機的結構類似于繞線式感應電機，定子繞組也由具有固定頻率的對稱三根電源激勵，所不同的是轉子繞組具有可調節(jié)頻率的三相電源激勵，一般采用交一交變頻器或交一直一交變頻器供以低頻電流。圖 2-2 雙饋風力發(fā)電機組結構示意圖雙饋電機勵磁可調量有三個：一是可以調節(jié)勵磁電流的幅值；二是可以改變勵磁電流的頻率；三是可以改變勵磁電流的相位．通過改變勵磁頻率，可調節(jié)

5、轉速．這樣在負荷突然變化時，迅速改變電機的轉速，充分利用轉子的動能，釋放和吸收負荷，對電網(wǎng)的擾動遠比常規(guī)電機小。另外，通過調節(jié)轉子勵磁電流的幅值和相位，來調節(jié)有功功率和無功功率。雙饋電機控制系統(tǒng)通過變頻器控制器對逆變電路小功率器件的控制，可以改變雙饋發(fā)電機轉子勵磁電流的幅值。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。既提高了機組的效率，又對電網(wǎng)起到穩(wěn)頻、穩(wěn)壓的作用。下圖是雙饋電機控制簡要框圖。圖 2-3 雙饋風力發(fā)電機組控