鲍洁秋韩刚张翼段志强

摘要：当前，变速恒频技术在风力发电系统的控制中得到广泛应用。阐述变速恒频控制技术及其运行原理，针对兆瓦级变速恒频风力发电系统，提出可靠的控制策略，以实现对风力发电系统进行变速恒频控制的目的。

关键词：变速恒频 风力发电 控制 功率曲线

中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1674-1161（2015）02-0037-03

目前，风力发电系统输出的有功功率和无功功率均可调节，但其不易满足恒速恒频的控制要求。随着电力电子技术的发展，风力发电系统的控制得以促进，变速恒频技术取得一定进步，并在风力发电系统中得到推广应用。

1变速恒频控制及运行原理

通过分析贝兹理论，得到变速恒频的控制原理，即：控制风力机的转速按某个函数关系随风速而变化。在此基础上采用某种控制方式，使风力发电系统能够输出恒定频率的交流电。风力机的机械功率Pm在发电过程中将转变为发电机输出的电功率PS、系统动能变化△Pk及系统损耗APs，即：

风力机的转速和功率曲线关系如图1所示，图中Popt。曲线是在各风速下风力机最大输出功率点的连线，电就是最佳功率曲线。

由图1可以看出：在最佳功率曲线上，风速、风力机转速和系统输出功率是对应的：在同一风速下，转速不同，风力机输出的功率也将不同。如果能够追踪Popt曲线，保持叶尖速比为最佳，便可最大限度地捕获风能。因此，在风速变化时需要及时准确地控制风轮机转速n，这即是变速……