風(fēng)電論文（精品）

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1、風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)軟切入控:（無功補償控制啟動與切換控?啟動電汛控制（三相不平衝保護(hù)/L-A

2、_/運行監(jiān)控、系統(tǒng)起、停其他功能樓塊控制電網(wǎng)、風(fēng)況監(jiān)測控制投切補償電容芟距系統(tǒng)功軍控制轉(zhuǎn)速控制廠液壓系統(tǒng)、/制動財、剎車機構(gòu)壓力?！獎x車機構(gòu)持1/sz_z?丿j丿V“*向系統(tǒng)、自動剛I/-?風(fēng)力發(fā)電機控制系統(tǒng)風(fēng)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(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)電機的工作狀態(tài)、發(fā)電量的多少以及設(shè)備的安全。目前風(fēng)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(zhì)量都和風(fēng)電控制系統(tǒng)密切相關(guān)。對此國內(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)

3、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)。1.1控制系統(tǒng)的組成風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的基木口標(biāo)分為三個層次：這就是保證風(fēng)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(zhì)量。控制系統(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(hù)單元、通訊接口電路、監(jiān)控單元。具體控制內(nèi)容有：信號的數(shù)據(jù)采集、處理，變槳控制、轉(zhuǎn)速控制、自動最大功率點跟蹤控制、功率因數(shù)控制、偏航控制、自動解纜、并網(wǎng)和解列控制、停機制動控制、安全保護(hù)系統(tǒng)、就地監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)然對于不同類型的風(fēng)力發(fā)電機控制單元會不相同?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如2用戶界面輸入用

4、戶命令.變更饗數(shù)顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)、數(shù)扳和故HWtR況Z\7主控制器針對上述結(jié)構(gòu)，冃前絕大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)都采用集散型或稱分布式控制系統(tǒng)（DCS）工業(yè)控制計算機。采用分布式控制最大優(yōu)點是許多控制功能模塊可以直接布置在控制對彖的位置。就地進(jìn)行采集、控制、處理。避免了各類傳感器、信號線與主控制器之間的連接。同時DCS現(xiàn)場適應(yīng)性強，便于控制程序現(xiàn)場調(diào)試及在機組運行時可隨時修改控制參數(shù)。并與其他功能模塊保持通信，發(fā)出各種控制指令。目前計算機技術(shù)突飛猛進(jìn)，更多新的技術(shù)被應(yīng)用到了DCSZ屮。PLC是一種針對順序邏輯控制發(fā)展起來的電子設(shè)備，目前功能上有較大提高。很多廠家也開始采用PLC構(gòu)成控制

5、系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線技術(shù)(FCS)在進(jìn)入九十年代屮期以后發(fā)展也十分迅猛，以至于冇些人已做出預(yù)測：基于現(xiàn)場總線的FCS將取代DCS成為控制系統(tǒng)的主角。1.2風(fēng)力發(fā)電機控制技術(shù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的控制技術(shù)和伺服傳動技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)，這是因為自然風(fēng)速的大小和方向是隨機變化的，風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)和退出電網(wǎng)、輸入功率的限制、風(fēng)輪的主動對風(fēng)以及對運行過程屮故障的檢測和保護(hù)必須能夠自動控制。同時，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)電機組通常要求能夠無人值班運行和遠(yuǎn)程監(jiān)控，這就對風(fēng)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。與一般工業(yè)控制過程不同，風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)是

6、綜合性控制系統(tǒng)。它不僅耍監(jiān)視電網(wǎng)、風(fēng)況和機組運行參數(shù)，對機組運行進(jìn)行控制。而且還耍根據(jù)風(fēng)速與風(fēng)向的變化，對機組進(jìn)行優(yōu)化控制，以提高機組的運行效率和發(fā)電量。20世紀(jì)80年代屮期開始進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電市場的定槳距風(fēng)力發(fā)電機組，主要解決了風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)問題和運行的安全性與可靠性問題，采用了軟并網(wǎng)技術(shù)、空氣動力剎車技術(shù)、偏航與口動解纜技術(shù)，這些都是并網(wǎng)運行的風(fēng)力發(fā)電機組需要解決的最基本的問題。由丁?功率輸出是由槳葉自身的性能來限制的，槳葉的節(jié)距角在安裝時已經(jīng)固定；而發(fā)電機轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)頻率限制。因此，只要在允許的風(fēng)速范圍內(nèi)，定槳距風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)在運行過程屮對由于風(fēng)速變化引起輸出能量的變化是不作任

7、何控制的。這就人人簡化了控制技術(shù)和相應(yīng)的伺服傳動技術(shù)，使得定槳距風(fēng)力發(fā)電機組能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化運行。20世紀(jì)90年代開始，風(fēng)力發(fā)電機組的可靠性已經(jīng)大大捉高，變槳距風(fēng)力發(fā)電機組開始進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電市場。采用全變槳距的風(fēng)力發(fā)電機組，起動時可對轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，并網(wǎng)后可對功率進(jìn)行控制，使風(fēng)力機的起動性能和功率輸出特性都有顯著和改善。由風(fēng)力發(fā)屯機組的變槳距系統(tǒng)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，使控制系統(tǒng)的水平提高到一個新的階段。由于變距風(fēng)力發(fā)電機組在額定風(fēng)速以下運行時的效果仍不理想，到了20世紀(jì)90年代中期，基于變距技術(shù)的各種變速風(fēng)力發(fā)電機組開始進(jìn)入風(fēng)電場。變速風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)與定速風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)

8、的根木區(qū)別在于，變速風(fēng)力發(fā)屯機組是把風(fēng)速信號作為控制系統(tǒng)的輸入變量來進(jìn)行轉(zhuǎn)速和功率控制的。變速風(fēng)力發(fā)電機組的主要特點是：低于額定風(fēng)速時，它能跟蹤最佳功率曲線，使風(fēng)力發(fā)電機組具冇最高的風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率；高于額定風(fēng)速時，它增加了傳動系統(tǒng)的柔性，使功率輸出更加穩(wěn)定。特別是解決了高次諧波與功率因數(shù)等問題后，使供電效率、質(zhì)量有所提高。隨著計算機技術(shù)與先進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)電領(lǐng)域，控制方式從基本m—的定槳距失速控制向變槳距和變速恒頻控制