变速变桨距风力发电机组控制策略优化分析作者：罗华兵 李顺云 丁祥来源：《探索科学》2015年第12期 摘要：随着经济科技的迅速发展，各国对能源的开发与利用也开始有了新的想法和变化。风能作为一种清洁的可再生能源，更是越来越受到各国负责能源开发与利用的相关工作者们的重视。风能的潜在蕴含量非常大，全球的总风能目前的预测数据为MW，并且其中可利用的风能也达到MW，也许单纯的数字并不能充分显示出风能的可利用，但是通过与其他能源的相比较就能明显看出风能可开发利用的储量有多大，风能是地球上可开发利用的水能总量的十倍甚至更多。 关键词：变速变桨距；风力发电；风能开发；机组控制；优化大型风力发电机组
风能的能量密度低，风能相比其他各类能源也更加不稳定，虽然开发潜力巨大但是其中的困难也是相对较多。目前大型风力发电机组的控制问题也比较困难，变速变桨距风力发电机组无论是在低于额定风速还是在高于额定风速方面都有着不同的控制方式与控制策略。另外，变速变桨距风力发电机组在进行初步风力发电建模的过程中也会出现各类问题。本文将
针对目前已有的问题以及如何进行变速变桨距风力发电机组的控制策略优化做出简单分析，以供广大读者参考。
一、变速变桨距风力发电机组控制的概念简述
1.变速变桨距直白的来讲就是指风力发电的一种混合式调速方式。其中，变速变桨距风力发电机组还应当将变速以及变桨距分开来解释：（1）变速是指风机变速器，风机变速器由多种部件组成，主要功能是通过变速器当中齿轮组的不断变化来达到控制发电机转数的目的，最终保障发电系统中发电机的电机电压及电流更加稳定。变速器特征明显，功能作用明显。另外，随着科技的不断发展，变速器也开始采用新型的转数传感器，这也为齿轮组的转动和工作带来了更好的硬件条件。（2）变桨距具体可以分为风机变桨调节的两种状态，一种是指正常运行的连续变桨，另一种是指停止状态下的全顺桨。连续变桨距是指风机在开始启动时桨叶由90°向0°方向转动，与此同时，并网发电桨叶在0°附近进行调节。这种状态下风力发电机组的整体状态比较稳定，对于风力发电的整个过程来说是非常重要的。还有就是液压变桨系统的连续变桨，这一类的具体运行方式是由液压比例阀控制液压油的流量大小来进行位置以及速度的控制。更多的是在风机停机或紧急情况的状态下，紧
急情况时为了为了能够及时停止风机，桨叶将快速转动到90°，一方面是为了确保风向能够与桨叶平行，使桨叶失去迎风面，停止转动；另一方面则是利用桨叶通过横向拍打空气进行制动，从而确保风力机组能够迅速停机，这也就是我们所说的全顺桨。
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