風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)功能研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由多個(gè)部分組成，而控制系統(tǒng)貫穿到每個(gè)部分，其相當(dāng)于風(fēng)電系統(tǒng)的神經(jīng)。因此控制系統(tǒng)的質(zhì)量直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)、發(fā)電量的多少以及設(shè)備的安全性。自熱風(fēng)速的大小和方向是隨機(jī)變化的，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)和退出電網(wǎng)、輸入功率的限制、風(fēng)輪的主動(dòng)對(duì)封以及運(yùn)行過程中故障的檢測(cè)和保護(hù)必須能夠自動(dòng)控制。同時(shí)，風(fēng)力資源豐富的地區(qū)通常都是邊遠(yuǎn)地區(qū)或是海上，分散布置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常要求能夠無

2、人值班運(yùn)行和遠(yuǎn)程控制，這就對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)的自動(dòng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)況和機(jī)組運(yùn)行參，對(duì)機(jī)組進(jìn)行控制。而且還要根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)向的變化，對(duì)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化控制，以提高機(jī)組的運(yùn)行效率?？刂葡到y(tǒng)的組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)由多個(gè)部分組成，而控制系統(tǒng)貫穿到每個(gè)部分，相當(dāng)于風(fēng)電系統(tǒng)的神經(jīng)。因此控制系統(tǒng)的好壞直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)、發(fā)電量的多少以及設(shè)備的安

3、全。目前風(fēng)力發(fā)電亟待研究解決的的兩個(gè)問題：發(fā)電效率和發(fā)電質(zhì)量都和風(fēng)電控制系統(tǒng)密切相關(guān)。對(duì)此國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，取得了一定進(jìn)展，隨著現(xiàn)代控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，為風(fēng)電控制系統(tǒng)的研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)。風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的基本目標(biāo)分為三個(gè)層次：這就是保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行，獲取最大能量，提供良好的電力質(zhì)量?？刂葡到y(tǒng)組成主要包括各種傳感器、變距系統(tǒng)、運(yùn)行主控制器、功率輸出單元、無功補(bǔ)償單元、并網(wǎng)控制單元、安全保護(hù)單元、通訊接口電

4、路、監(jiān)控單元。具體控制內(nèi)容有：信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、處理，變槳控制、轉(zhuǎn)速控制、自動(dòng)最雙饋發(fā)電機(jī)雙饋電機(jī)的結(jié)構(gòu)類似于繞線式感應(yīng)電機(jī)，定子繞組也由具有固定頻率的對(duì)稱三根電源激勵(lì)，所不同的是轉(zhuǎn)子繞組具有可調(diào)節(jié)頻率的三相電源激勵(lì)，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(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖雙饋電機(jī)勵(lì)磁可調(diào)量有三個(gè)：一是可以調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的幅值；二是可以改變勵(lì)磁電流的頻率；三是可以改變勵(lì)磁電流的相位．通過改變勵(lì)磁頻率，可調(diào)節(jié)

5、轉(zhuǎn)速．這樣在負(fù)荷突然變化時(shí)，迅速改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，充分利用轉(zhuǎn)子的動(dòng)能，釋放和吸收負(fù)荷，對(duì)電網(wǎng)的擾動(dòng)遠(yuǎn)比常規(guī)電機(jī)小。另外，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的幅值和相位，來調(diào)節(jié)有功功率和無功功率。雙饋電機(jī)控制系統(tǒng)通過變頻器控制器對(duì)逆變電路小功率器件的控制，可以改變雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的幅值。頻率及相位角，達(dá)到調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速、有功功率和無功功率的目的。既提高了機(jī)組的效率，又對(duì)電網(wǎng)起到穩(wěn)頻、穩(wěn)壓的作用。下圖是雙饋電機(jī)控制簡(jiǎn)要框圖。圖 2-3 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控