2. 运行控制技术
2.1 双馈型风力发电机组运行控制技术
双馈型风力发电机组即风轮通过齿轮增速箱驱动双馈异步发电机,发电机的转速高,风轮经过齿轮箱增速到异步发电的转速后,通过励磁变频器(AC-DC-AC)励磁而将发电机的定子电能并入电网。如果风轮转速超过发电机同步转速,转子也处于发电状态,同时转子通过变频器(AC-DC-AC)与电网连接,变频器(AC-DC-AC)提供发电机转子励磁电流和频率, 控制双馈发电机的电磁转矩,实现发电机变速运行。在额定风速以下时,通过控制风电机组的转速,使其保持最佳叶尖速比输出,额定风速以上,变桨调节系统开始动作,调节叶片的桨距角,改变风轮的受力,减小对风能的吸收,保持风轮的转速不变,使风机以恒定的额定功率输出,防止风轮超速和发电机功率极限故障。
2.2 直驱型风力发电机组运行控制技术
直驱型风力发电机组运行控制技术分为两个阶段,即最大功率输出运行阶段和额定功率输出运行阶段,风机启动至达到额定风速的过程中,风机在优化的桨距角下定桨距变速运行,通过控制全功率变频器(AC-DC-AC)的输出功率来控制发电机的转矩,从而调节风机转速保持在最佳叶尖速比,实现系统追踪最佳功率曲线和捕获最大风能;当风机运行在额定风速以上时,变桨调节系统开始动作,调节叶片的桨距角,改变风轮的受力,减小对风能的吸收,保持风轮的转速不变,使风机以恒定的额定功率输出,防止风轮超速和发电机功率极限故障。
3. 并网控制技术
并网技术就是将风力发电机组与电网连接起来,将风力发电机组电能输送到电网和电网输送到风力发电机组的过程。
3.1 双馈型风力发电机组并网控制技术
双馈型风力发电机组并网主要有负载并网和空载并网,负载并网的特点是并网前发电机参与原动机的能量控制,定子有电流,并网控制所需要的信息不仅取自电网侧,而且还取自定子侧,控制策略较为复杂。空载并网是通过检测电网电压和电机转速来调节转子电流,进而调节发电机输出电压的幅值和相位来满足并网条件,因而可在变速条件下实现柔性并网,使并网瞬间定子无冲击电流产生是定子直接与电网连接。如果风轮转速超过发电机同步转速,转子也处于发电状态,同时转子通过变频器(AC-DC-AC)与电网连接,变频器(AC-DC-AC)提供发电机转子励磁电流和频率,控制双馈发电机的电磁转矩,实现发电机变速运行。
3.2 直驱型风力发电机组并网控制技术