发电机控制方式解析

从控制角度看风力发电机的控制方式虽然有很多，但从风速大小的角度看，风力发电机的控制方式总体可分发电机控制模式和变桨距控制模式两大类，如图7-3所示（停机模式实际上发电机是停机状态），vW为实际风速。

图7-3　风力发电机的控制方式：风力发电机功率—转速特性和最大功率点（MPP）运行(www.xing528.com)

（1）发电机控制模式是风力机在风速介于切入风速和额定风速之间的运行状态，此阶段的控制目标是根据风速的变化调整发电机的转速，使风力机实现最大功率跟踪。对最大功率跟踪算法的研究是此阶段风力机控制研究的重点。

（2）变桨距控制模式是风力机在风速介于额定风速和切出风速之间的运行状态，此阶段的控制目标是通过调整桨距角使风力机捕获的风能维持在额定功率附近，以保证风电系统的安全。先进控制方法在变桨距控制系统中的应用是变桨距控制领域的研究热点，其中智能控制在变桨距控制中的应用是一个重要方向。

另外，当风力发电占电网发电比例较低时，若电网发生故障，允许风电场实施自我保护式的被动解列，这样一方面能最大限度地保护风电系统的安全，另一方面由于所占比重较低，对整个电网的影响不大。但当风力发电在电网中所占比例较大时，若仍采用被动解列的保护方式则会增加电网电压恢复的难度，甚至会加剧故障，严重时会导致系统的崩溃，因此必须采取有效的低电压穿越措施。在电网电压发生跌落时，风电系统能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功支持，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”此低电压时间。因此，低电压穿越是当前风力发电机控制的重点之一。