知識點(diǎn)二-變速變槳機(jī)組功率控制.知識點(diǎn)二-變速變槳機(jī)組功率控制

項(xiàng)目三風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)任務(wù)四變速與變槳功率控制知識點(diǎn)二變速變槳距機(jī)組功率控制變槳距風(fēng)電機(jī)組的葉片靜止時(shí)，槳距角β為90°,不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，葉片就好像是一塊阻尼板。風(fēng)速達(dá)到切入風(fēng)速時(shí)，葉片朝0°方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到氣流與葉片之間形成一定的攻角。此時(shí)，風(fēng)力機(jī)得到最大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，風(fēng)電機(jī)組開始啟動(dòng)，因此不需要輔助的啟動(dòng)設(shè)備。在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)之前，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號控制著槳距角的給定值。按設(shè)定的速度上升斜率，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器給出速度的參考值。系統(tǒng)通過比較速度參考值和反饋信號來調(diào)整槳距角，對系統(tǒng)進(jìn)行速度閉環(huán)控制。切入風(fēng)速時(shí)的轉(zhuǎn)速控制變速變槳距機(jī)組功率控制

當(dāng)轉(zhuǎn)速反饋值超過同步轉(zhuǎn)速時(shí)，槳距角β朝迎風(fēng)面積減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，β增大，攻角a減??；反之，則向迎風(fēng)面積增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，β減小，攻角a增大。為了減小并網(wǎng)時(shí)對機(jī)組的沖擊，保證平穩(wěn)并網(wǎng)，可以在一定的時(shí)間內(nèi)，使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一直保持在同步轉(zhuǎn)速附近，選擇合適時(shí)機(jī)并網(wǎng)。當(dāng)機(jī)組需要脫網(wǎng)時(shí)，變槳距系統(tǒng)能夠先轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，使功率降低，在與電網(wǎng)斷開前，功率降低為零，因此在與電網(wǎng)脫開時(shí)，不會有轉(zhuǎn)矩作用于風(fēng)電機(jī)組上，從而避免了突甩負(fù)載的過程，這是在定槳距風(fēng)發(fā)電機(jī)組上每次脫網(wǎng)時(shí)所必要經(jīng)歷的過程。切入風(fēng)速時(shí)的轉(zhuǎn)速控制變速變槳距機(jī)組功率控制當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)后，在風(fēng)速低于額定風(fēng)速時(shí)，發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是低功率狀態(tài)，稱為欠功率狀態(tài)。

早期的變槳距風(fēng)電機(jī)組，在此狀態(tài)時(shí)不做任何控制，只是控制器調(diào)節(jié)葉片槳距角在0°附近不做變化。此時(shí)與定槳距風(fēng)電機(jī)組相似，發(fā)電機(jī)的功率根據(jù)葉片的氣動(dòng)性能，會隨風(fēng)速的變化而改變。

后來，為了改善此階段的葉片性能，并網(wǎng)運(yùn)行的異步發(fā)電機(jī)上開始采用新技術(shù)，能夠根據(jù)風(fēng)速的變化對發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)組盡可能運(yùn)行在最優(yōu)葉尖速比上，從而優(yōu)化功率的輸出。

欠功率狀態(tài)的不控制變速變槳距機(jī)組功率控制當(dāng)風(fēng)速過高時(shí)，為了改變?nèi)~片的攻角，可以調(diào)整葉片節(jié)距，使槳距角β朝迎風(fēng)面積減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，β增大，攻角a減小，從而改變空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，保證功率輸出在額定值附近。這時(shí)風(fēng)電機(jī)組工作在額定點(diǎn)的附近，機(jī)組具有較高的風(fēng)能利用率。變槳距和定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在不同風(fēng)速下的輸出功率曲線。由圖可見，在額定風(fēng)速以下，兩者相似。但在額定風(fēng)速以上，變槳距風(fēng)電機(jī)組的輸出功率維持恒定，而定槳距風(fēng)電機(jī)組由于風(fēng)力機(jī)的失速