風(fēng)力發(fā)電機組控制技術(shù)學(xué)習心得體會(huì )
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在風(fēng)力發(fā)電系統中,控制技術(shù)和伺服傳動(dòng)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)電機組的切入和切出、輸入功率的限制、風(fēng)輪的主動(dòng)對風(fēng)以及對運行過(guò)程中故障的檢測和保護必須能夠自動(dòng)控制。同時(shí),風(fēng)力資源豐富的地區通常都是海島或邊遠地區甚至海上,分散布置的風(fēng)力發(fā)電機組通常要求能夠無(wú)人值班運行和遠程監控,這就對風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統的可靠性提出了很高的要求。
要研究一套可靠的風(fēng)電控制系統,首先要了解風(fēng)力機工作的基本原理,包括風(fēng)力機的能量轉換過(guò)程、空氣動(dòng)力特性、簡(jiǎn)化葉素動(dòng)量理論和渦流理論等。掌握以上知識,才能知道在何種情況下應進(jìn)行何種控制以及對哪些參數進(jìn)行控制才能達到相應效果。
在對風(fēng)力機的控制策略進(jìn)行歸納后得出風(fēng)力機的控制要素主要有以下幾部分:轉速、偏航、停機、發(fā)電機。其中轉速控制分為定槳距控制和變槳距控制,變槳距控制又可分為恒速恒頻和變速恒頻控制。定槳距控制的策略是在風(fēng)速過(guò)大時(shí)采取失速控制以防轉速過(guò)大,變槳距控制則相對靈活主要通過(guò)調節槳距角和轉速使風(fēng)力機的運行符合要求。
目前風(fēng)力發(fā)電機組的控制技術(shù)從機組的定槳距恒速運行發(fā)展到基于變速恒頻技術(shù)的變速運行,對于風(fēng)力機的變速恒頻運行,除需要了解風(fēng)力機的原理之外,還需掌握風(fēng)電機組控制系統的特性。這種特性主要是風(fēng)力機的功率因數與葉尖速比和槳距角的關(guān)系。對于某一固定的槳距角,存在唯一的'最佳速比使得功率因數最大。而對于任意的葉尖速比,槳距角為0度時(shí)功率因數相對最大,槳距角增大,功率因數明顯減小。根據這種特性,變速恒頻控制的策略就是在額定功率前都將槳距角置于最小的位置,一般3度左右,這時(shí)調節發(fā)電機的轉速n,使得葉尖速比始終對應最佳功率因數點(diǎn)。當風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí),則增大槳距角使風(fēng)力機的功率穩定在允許范圍之內。
可以說(shuō),這種控制策略已經(jīng)基本實(shí)現了風(fēng)力發(fā)電機組從能夠向電網(wǎng)提供電力到理想地向電網(wǎng)提供電力的最終目標。而依據這種策略研發(fā)風(fēng)電機組的控制系統則是我們今后工作的重要一環(huán)
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