Page 143 - 新能源风力发电技术与自动化技术研究

第四章 风力发电机组控制与调度

第四章 风力发电机组控制与调度

第一节 风力发电机组控制策略

进入 21 世纪，我国的经济、建筑、科技等领域高速发展，能源的消耗量急

剧增加，不可再生资源日益紧缺，让人们越来越重视可再生能源的开发与利用。
风能作为一种常见的、应用十分广泛的自然能源，具有开发潜力大、成本稳定可
控、无二次污染等优势。纵观我国风能应用情况，当前，风力发电技术得到了进
一步发展，但相较于发达国家，我国的风力发电技术仍然存在一定的滞后性。为

解决这一问题，必须深入研究风力发电机及其控制技术，以有效控制风力发电机，
从而让风力发电机具备更优的性能，提高风能的利用率。

一、常见的风力发电机

（一）传统风力发电机
绕线式异步发电机。绕线式异步风力发电机的转子主要是由铜线绕制的线圈，
可以利用滑环让线圈末端与启动控制设备相连接，当发电机启动时，电流相对较
小，转矩则很大，具备良好的可控性。利用电力电子装置，既能够调整转子回路

的电阻，又能够调节发电机的转差率，当转差率 ≥10% 时，能够有限变速运行。
笼型异步发电机。笼型异步发电机作为一种交流发电机，可以利用定子和转
子之间的气隙旋转磁场，使之和转子绕组中的感应电流彼此作用，因此该发电机
也被称作感应发电机。当笼型异步发电机运行的速度大于同步转速时，随着转差

率的不断增加，输出功率也会增加；反之，输出功率会降低。
有刷双馈异步发电机。有刷双馈异步风力发电机主要通过双端馈电运行方式
实现定子和电源、转子与电源之间的联系，让其处于并网运行状态，这可以在很
大程度上降低功率变换器的功率。

同步发电机。同步发电机也是一种交流发电机，该设备转子的运行速度和定
子旋转磁场的运转速度一致，其在运行过程中通常采用直流励磁，若处于单机运

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