风力发电功率调节技术

功率调节是风力发电机组的关键技术之一。风力发电机组在超过额定风速(12～16m/s)以后，由于机械强度和发电机、电力电子容量等物理性能的限制 ，必须降低风轮的能量捕获，使功率输出仍保持在额定值附近。这样也同时限制了叶片承受的负荷和整个风力机收到的冲击，从而保证风力机安全不受损害。

功率调节方式主要有定桨距失速调节、变桨距角调节和混合调节三种方式。
①定桨距失速调节方式，整机结构简单、部件少、造价低，并具有较高的安全系数。缺点是依赖于叶片独特结构，结构较复杂，成型工艺难度也较大。随着功率增大，叶片加长，所承受的气动推力大，使得叶片的刚度减弱，失速动态特性不易控制，所以很少应用在兆瓦级以上风电机组功率控制上。

②变桨距角型风力发电机启动时可对转速进行控制，并网后可对功率进行控制，使风力机的启动性能和功率输出特性都有显著改善，并且塔架、叶片和基础收到的冲击小得多，缺点是要有一套较复杂的变桨距角调节机构，要求风力机的变桨距角系统对阵风的响应速度足够快，才能减轻由于风的波动引起的功率脉动。

③混合调节方式是前两种功率调节方式的组合，这种方式变桨距角调节不需要很灵敏的调节速度，执行机构的功率相对可以较小。

如果发电机功率持续(一般设置30～60s)出现逆功率，其值小于预置值Ps，风力发电机组将退出电网，处于待机状态。脱网动作过程如下：断开发电机接触器，断开旁路接触器，不释放叶尖扰流器，不投入机械刹车。重新切入可考虑将切人预置点自动提高0.5％，但转速下降到预置点以下后升起再并网时，预置值自动恢复到初始状态值。

重新并网动作过程如下：合发电机接触器，软启动后晶闸管完全导通。当输出功率超过Ps3s时，投入旁路接触器，转速切人点变为原定值。功率低于Ps，时由晶闸管通路向电网供电，这时输出电流不大，晶闸管可连续工作。

这一过程是在风速较低时进行的。发电机出力为负功率时，吸收电网有功，风力发电机组几乎不做功。如果不提高切人设置点，起动后仍然可能是电动机运行状态。