定桨距小型风力发电机控制方法研究

　　300W 叶片与发电机的匹配特性如图5 所示。
　　由匹配图可见，叶片的功率-- 转速曲线与发电机的特性曲线相交，其交点我们称之为匹配点。匹配点表示某一特定风速、某一特定转速下风力发电机的理论输出功率。风速大于10m/s 时叶片与发电机的17V、30V、32V、36V 特性曲线基本匹配在峰前，与发电机的48V 特性曲线匹配在峰后。满足减压控制策略的叶片与发电机匹配要求。
　　4.2 测试试验及试验结果分析
　　为了深入了解小型风力发电系统的工作特性和运行特性，探讨和验证本文提出的定桨距小型风力发电机减压控制方法的正确性，将采用风洞测试形式，参照国标GB/T19068.3-2003《离网型风力发电机组风洞试验方法》，对小型风力发电系统进行试验研究。
　　试验所用的风洞是吹气式B1/K2 低速水平布置的风洞。风洞全长24.6m，洞体部分长20.8m，中心线高1.7m。在风洞开口实验段可以进行如风力机模型实验。
　　测试设备采用了软硬件组态的虚拟仪器，可以实现对被测风力发电机实时实地的数据采集监控以及数据分析处理功能负载两端的电压、流过负载的电流以及风速、大气温度、大气压力等数据均由虚拟仪器测试系统自动采集，每隔一分钟记录一个数据[3]。试验中通过调节负载测试了风力发电机在10m/s、11m/s、12m/s、13m/s 等风速条件下的输出功率与转速随发电机输出电压的变化特性曲线。测试结果如图6、7 所示。
　　由图6、7 可以看出，同一风速下，降低发电机输出电压时风力发电机的输出功率和转速也一直在减小。也就充分证明：在发电机输出电压小于36V 时，叶片与发电机匹配在峰前；而且当风速高于额定风速时，可以通过减小发电机输出电压的方式降低风力发电机的输出功率和转速是可行的。
　　本文在风洞试验中，还测试了风力发电机的整机输出功率随风速的变化特性曲线、转速随风速的变化特性曲线，并将测试曲线与不加任何控制的整机输出特性曲线画在同一张图上进行比较，如图8、9。