[行业技术文章]风力发电技术的发展方向和特点

     风能长短常重要并储庞大的能源，它平安、清洁、丰裕，能提供绵绵不断，稳定的能源。今朝，哄骗风力发电已成为风能哄骗的主要形式，遭到列国的高度重视，而且成长速度快。

     风力发电有三种运行方式：一是自力运行方式，凡是是一台小型风力发机电向一户或几户提供电力，它用蓄电池蓄能，以保证无风时的用电；二是风力发电与其他发电方式（如柴油机发电）相连系，向一个单元或一个村庄或一个海岛供电；三是风力发电并进常规电网运行，向年夜电网提供电力，经常是一处风电场安装几十台甚至几百台风力发机电，这是风力发电的主要成长标的目的。 

     在风力发电系统中两个主要部件是风力机和发机电。风力机向着变浆距调理技术、发机电向着变速恒频发电技术，这是风力发电技术成长的趋向，也是现今风力发电的焦点技术。下面简单介绍这两方面的情况。

     1 风力机的变浆距调理

     风力机经由过程叶轮捕捉风能，将风能转换为作用在轮毂上的机械转矩。 

     变距调理方式是经由过程改变叶片迎风面与纵向旋转轴的夹角，从而影响叶片的受力和阻力，限制年夜风时风机输出功率的增加，连结输出功率恒定。采用变距调理方式，风机功率输出曲线平滑。在额定风速以下时，控制器将叶片攻角置于零度四周，不做变化，近似同等于定浆距调理。在额定风速以上时，变浆距控制结构发生作用，调理叶片攻角，将输出功率控制在额定值四周。变浆距风力机的起动速度较定浆距风力机低，停机时传递冲击应力相对缓和。正常工作时，主要是采用功率控制，在现实运用中，功率与风速的立方成正比。较小的风速变化会造成较年夜的风能变化。 

      由于变浆距调理风力机遭到的冲击较之其它风力机要小得多，可削减材料使用率，下降整体重。且变距调理型风力机在低风速时，可以使桨叶连结秀的攻角，比失速调理型风力机有更好的能输出，是以比力适合于平均风速较低的地域安装。

      变距调理的另外一个点是，当风速到达一定值时，失速型风力机必需停机，而变距型风力机可以慢慢变化到一个桨叶无负载的全翼展开模式位置，避免停机，增加风力机发电。 

      变距调理的错误谬误是对阵风反应要求活络。失速调理型风机由于风的振动引发的功率脉动比力小，而变距调理型风力机则比力年夜，尤其对于采用变距方式的恒速风力发机电，这类情况更较着，这样不要求风机的变距系统对阵风的响应速度要足够快，才可以减轻此现象。

      2 变速恒频风力发机电 

      变速恒频风力发机电常采用交流励磁双馈型发机电，其结构如图1所示。它的结构类似绕线型感应机电，只是转子绕组上加有滑环和电刷，这样一来，转子的转速与励磁的频率有关，从而，使得双馈型发机电的内部电磁关系既分歧于异步发机电又分歧于同步发机电，但它却具有异步机和同步机的某些特征。

      交流励磁双馈变速恒频风力发机电不仅可以经由过程控制交流励磁的幅值、相位、频率来实现变速恒频，还可以实现有功、无功功率控制，对电网而言还能起无功抵偿的作用。

      交流励磁变速恒频双馈发机电系统有以下点:

     ·允许原念头在一定范围内变速运行，简化了调整装配，削减了调速时的机械应力。同时使机组控制加倍灵活、利便，提高了机组运行效率。 

     ·需要变频控制的功率仅是机电额定容的一部门，使变频装配体积减小，成本下降，投资削减。

     ·调理励磁电流幅值，可调理发出的无功功率；调理励磁电流相位，可调理发出的有功功率。运用矢控制可实现有、无功功率的自力调理。