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1、 第 8 章 风力发电机组控制系统 1、风力发电系统主要由风力发电机组和升压站变电站组成。2、风力发电机组主要分为风轮（叶片和轮毂）、机舱、塔架和基础等部分；按照功能分，由传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机以及控制和安全系统等组成。3、风力发电机组控制系统的作用是协调风轮、传动、偏航、制动等各主辅设备，确保风电机组的设备安全稳定运行。4、风力发电机组控制系统通常是指接受风电机组及工作运行环境信息，调节机组使其按照预先设定的要求运行的系统。5、风电机组控制系统是整机设计的关键技术，决定机组的 性能与结构载荷大小与分布。6、基于转子电流控制器（RCC）进行有限变速的全桨变距有限变速风力
2、发电机组开始进入风力发电市场。7、变速恒频风电机组的控制系统与定桨距失速风电机组的控制系统的根本区别在于：变速恒频风电机组叶轮转速被允许根据风速情况在相当宽的范围内变化，从而使机组获得最佳的功率输出变现和控制特性。8、变速恒频风电机组的主要特点：低于额定风速时，它能最大限度跟踪最佳功率曲线使风电机组具有较高的风能转换效益；高于额定风速时，它增加了整机的控制柔性，使功率输出更加稳定。9、水平轴风力发电机组按照风力发电机组功率调节方式分为：采用齿轮箱增速的普通异步风力发电机组、双馈异步风力发电机组、直驱式同步风力发电机组（含永磁发电机组和直流励磁发电机）以及混合式（半直驱）风力发电机组。10、风力
3、发电机组按控制方式主要分为定桨失速控制、变桨失速（全桨距有限变速）控制和变速恒频控制。11、定桨失速型风电机组均采用三相鼠笼式感应发电机晶闸管移相软切入控制，以限制冲击电流的目的，通常要求并网冲击电流在2 倍额定电流以下。12、定桨距失速风电机组的软并网控制结构，主控制器的判断依据为电流有效值、当前的移相控制角、发电机转速、输出为移相控制角给定和旁路控制信号。13、软切入控制的主要任务：一是判断软切入气动时刻；二是确定双向晶闸管的移相规律。14、软并网评价指标：一是并网电流不超过额定电流的 2 倍；二是并网电流过渡平滑，不对转动轴系产生过大冲击；三是并网时间短；四是发电机转速不产生明显过冲，并
4、网完成后迅速进入稳定运行。15、在风力发电中，异步发电机的就地补偿可采取的方法：一是电力电容器等容分组自动补偿；二是固定补偿与分组补偿相结合；三是SVC 静态无功补偿。16、变速恒频发电是 20 世界 70 年代发展起来的一种新型发电方式，它将电力电子技术、矢量变换控制技术和数值信息处理技术引入发电机控制之中，获得了一种全新的、高质量的电能获取方式。17、目前广泛应用的是交流励磁变速恒频双馈发电技术，采用双馈异步发电机，定子直接接到电网上，转子则通过变流器接到电网，在三相变流器的控制下实现交流励磁，保持定子恒频恒压输出。18、变速恒频电控系统从部件上划分，一般包括三个相对独立的系统，即变桨控制
5、系统、变频控制系统（变频器）、和主控系统，从风电机组控制逻辑上来说，变桨和变频系统是执行机构，而主控系统则是机组运行和监控的大脑。19、德国 SBB 直流变桨系统安装在轮毂内主要包括：主控制柜、三个轴控制柜、三个电池柜、三个直流电机、连接电缆和传感器等部件。20、变频器是双馈式风电机组中非常关键的部件，它将发电机转子侧的电能通过整流、逆变接入电网。21 变流器可以调节转子侧的励磁电流，控制风力发电机组的功率因数，超前或滞后功率因数 均可调节，增加主动 Crowbar 和相应的泄流电阻回路后具备低电压穿越能力。22、一般直驱式风电机组配置全功率变频器，在全功率变频器的直流环节增加泄流电阻回路，直
6、驱式风电机组就具有低电压穿越能力。23、WD1500 风速传感器的感应元件是三风杯组件，由三个碳纤维风杯和杯架组成。转换器为多齿转杯和狭缝光耦。24、Pt100 传感器是可变电阻器，随温度的增加，电阻器的阻值增加。25、接近式开关转速传感器分为电感式与电容式，其工作原理是金属物体与传感器间的距离变化，改变了其电感或电容值。26、风力发电机组启动程序：1）准备状态；2）小风启动和大风启动；3）变桨距二次调整；4）并网。27、安全链是独立风力发电机组控制程序的硬件保护措施，采用反逻辑设计，将可能对风电机组造成严重伤害的故障点串联成一个回路：紧急停机按钮、主控开、PLC 输出的看门狗信号、风电机组过
7、速、过缠绕、过震动等信号，一但其中一个动作，将引起紧急刹车过程，执行机构的电源 230VAC、24VDC 失电，使控制回路中的接触器、继电器、电磁阀等失电，风力机组处于闭锁状态。28、安全链引起的紧急停机，只能通过手动复位才能重新启动。29、结合 P231 中图 8-25 学习掌握齿箱润滑原理。30、在运行模式，受控的三个主要变量：变桨、旋转速度和功率。31、紧急停机的设置是为了在出现紧急情况的保护风电机组安全的。32、一般风电机组保护配置：1）防雷及浪涌保护；2）Crowbar 保护；3）电压越限保护；4）频率越限保护；5）超速保护；6）反时限过流保护；7）三相电流不平衡保护；8）振动及温度、压力参数保护。33、低电压穿越功能：当风电场并网点的电压偏差在-10%+10%之间时，风电机组应能正常运行；当风电场并网点电压低于额定电压 90%时，风电场满足低电压穿越能力要求。风电场所选风电机组在并网点电压跌至 20%额定电压时能够维持并网运行 625ms 的低压穿越能力；风电场并网点电压在发生跌落后 2s 内能够恢复额定电压的 90%时，风电机组保持并网运行。